Tantal

Eigenschaften
[Xe] 4f14 5d3 6s2 73Ta Periodensystem
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)[1]
Atomar[2]
Atommasse	180,94788(2)[3] u
Atomradius (berechnet)	145 (200) pm
Kovalenter Radius	138 pm
Elektronenkonfiguration	[Xe] 4f14 5d3 6s2
1. Ionisierungsenergie	7.549571(25) eV[4] ≈ 728.42 kJ/mol[5]
2. Ionisierungsenergie	16.2(5) eV[4] ≈ 1560 kJ/mol[5]
3. Ionisierungsenergie	23.1(1,6) eV[4] ≈ 2230 kJ/mol[5]
4. Ionisierungsenergie	35.0(1,7) eV[4] ≈ 3380 kJ/mol[5]
5. Ionisierungsenergie	48.272(25) eV[4] ≈ 4657.5 kJ/mol[5]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	kubisch raumzentriert
Dichte	16,65 g/cm3 (20 °C)[6]
Mohshärte	6,5
Magnetismus	paramagnetisch (χm = 1,8 · 10−4)[7]
Schmelzpunkt	3290 K (3017 °C)
Siedepunkt	5693 K[8] (5420 °C)
Molares Volumen	10,85 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	753 kJ/mol[8]
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[2]
Oxidationszustände	5
Normalpotential	−0,81 V (½ 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[9] Pulver Gefahr H- und P-Sätze H: 228 P: 210​‐​240​‐​241​‐​280​‐​370+378[9]
MAK	Schweiz: 5 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)[10]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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.

1. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Tantal) entnommen.
3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
4. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu tantalum in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 13. Juni 2020.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu tantalum bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 13. Juni 2020.
6. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1260.
7. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
8. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
9. ↑ ^{a b} Eintrag zu Tantal, Pulver in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 30. April 2017. (JavaScript erforderlich)
10. ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7440-25-7 bzw. Tantal), abgerufen am 2. November 2015.