Tantal
Irene Kramer-Schwenk
Chemie, Physikalische Chemie, Ta, Element der Nebengruppe V des Periodensystems bzw. der Gruppe Nr. 5 des Langperiodensystems, Ordnungszahl 73. Tantal besitzt die Elektronenkonfiguration [Xe]4f145d36s2 und besteht aus zwei Isotopen (siehe Tab.). Tantal ist aussergewöhnlich korrosionsbeständig, da es eine festhaftende Oxidschicht ausbildet. Auf dieser Eigenschaft beruht die Verwendung des Tantals in der chemischen Verfahrenstechnik. Es findet Anwendung in Tantalgleichrichtern (Gleichrichter) und kondensatoren (Kondensator), wobei die Oxidschicht als wirksamer Isolator fungiert, bei der Herstellung von Kathoden für Elektronenröhren und Röntgenröhren, als Getter in Elektronenröhren, als Werkstoff in der Medizin sowie für Schreibfedern.
Tantal 1: Wichtige Isotope.
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Isotop |
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Natürliche Häufigkeit [%] |
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Atommasse |
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Halbwertszeit T1 / 2 |
|
180Ta |
0,012 |
179,947 462 |
|
|
181Ta |
99,988 |
180,947 992 |
stabil |
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182Ta |
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0 |
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181,950 149 |
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114,5 d |
Tantal 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.
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mittleres Atomgewicht [g mol-1] |
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180,947 9 |
|
Dichte [g cm-3] |
16,654 |
|
Molvolumen [cm3] |
10,90 |
|
Oxidationszahlen |
-III, -I, I, II, III,
IV, V |
|
photoelektrische Arbeit [eV] |
4,25 |
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Debye-Temperatur [K] |
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247 |
Tantal 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.
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Siedetemperatur [K] |
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5 698 ± 100 |
|
Schmelztemperatur [K] |
3 269 |
|
Siedeenthalpie [kJ mol-1] |
753,1 |
|
Schmelzenthalpie [kJ mol-1] |
31,4 |
|
Wärmeleitfähigkeit [W m-1 K-1] |
57,5 |
|
spezifische Wärme [kJ kg-1 K-1] |
0,138 |
|
thermischer Längenausdehnungskoeffizient [10-6 K-1] |
6,6 |
|
spezifischer Widerstand [10-8 Wm] |
12,45 |
|
Übergangstemperatur Supraleiter [K] |
4,48 |
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spezifische magnetische Suszeptibilität [10-8 kg-1 m3] |
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1,07 |
Tantal 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.
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Termschema |
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4F3 / 2 |
|
1. Ionisierungsenergie [eV] |
7,61 |
|
2. Ionisierungsenergie [eV] |
(15,0) |
|
Elektronenaffinität [eV] |
0,14 |
|
Elektronegativität (Pauling) |
1,5 |
|
effektive Kernladung (Slater) |
3,30 |
|
magnetisches Moment [mB] |
0,775 |
|
Ionenradius (Ta5+) [nm] |
0,064 |
|
Atomradius [nm] |
0,143 |
|
Kovalenzradius [nm] |
0,134 |
|
Kernspin 181Ta |
7 / 2 |
|
kernmagnetisches Moment 181Ta [mK] |
2,370 |
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Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn] |
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20,5 |
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