Tantal

Tantal [ˈtantal] ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ta und der Ordnungszahl 73; im Periodensystem steht es in der fünften Nebengruppe oder Vanadiumgruppe. Es ist ein selten vorkommendes, duktiles, graphitgraues, glänzendes Übergangsmetall. Tantal wird vorwiegend für Kondensatoren mit hoher Kapazität bei gleichzeitig geringer Größe verwendet. Da das Metall ungiftig und in Bezug auf Körperflüssigkeiten inert ist, wird es auch für Implantate, etwa für Knochennägel, eingesetzt.

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Tantal, Ta, 73
Elementkategorie Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block 5, 6, d
Aussehen grau
CAS-Nummer

7440-25-7

EG-Nummer 231-135-5
ECHA-InfoCard 100.028.304
Massenanteil an der Erdhülle 8 ppm (41. Rang)
Atomar
Atommasse 180,94788(2) u
Atomradius (berechnet) 145 (200) pm
Kovalenter Radius 138 pm
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f14 5d3 6s2
1. Ionisierungsenergie 7.549571(25) eV728.42 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 16.2(5) eV1560 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 23.1(1,6) eV2230 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 35.0(1,7) eV3380 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 48.272(25) eV4657.5 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur kubisch raumzentriert
Dichte 16,65 g/cm3 (20 °C)
Mohshärte 6,5
Magnetismus paramagnetisch (χm = 1,8 · 10−4)
Schmelzpunkt 3290 K (3017 °C)
Siedepunkt 5693 K (5420 °C)
Molares Volumen 10,85 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie 753 kJ/mol
Schmelzenthalpie 36 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit 3400 m·s−1 bei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität 140 J·kg−1·K−1
Elektrische Leitfähigkeit 7,61 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit 57 W·m−1·K−1
Chemisch
Oxidationszustände 5
Normalpotential −0,81 V Ta2O5 + 5 H+ + 5 e
→ Ta + 2½ H2O)
Elektronegativität 1,5 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
177Ta {syn.} 56,56 h ε 1,166 177Hf
178Ta {syn.} 2,36 h ε 1,910 178Hf
179Ta {syn.} 1,82 a ε 0,110 179Hf
180Ta {syn.} 8,125 h ε 0,854 180Hf
β 0,708 180W
180mTa 0,012 % >2 · 1016 a ε 0,929 180Hf
β 0,783 180W
IT 0,075 180Ta
181Ta 99,988 % Stabil
182Ta {syn.} 114,43 d β 1,814 182W
183Ta {syn.} 5,1 d β 1,070 183W
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
  Spin-
Quanten-
zahl I
γ in
rad·T−1·s−1
Er (1H) fL bei
B = 4,7 T
in MHz
181Ta 7/2 3,202 · 107 0,036 23,9
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung

Pulver

Gefahr

H- und P-Sätze H: 228
P: 210240241280370+378
MAK

Schweiz: 5 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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