Tantali

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Tantali
Hafni ← Tantali → Vonfram
Nb
   
 
73		 Ta
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
↑
Ta
↓
Db
Bảng tiêu chuẩn
Hình dạng
Xám xanh
Tính chất chung
Tên, Ký hiệu, Số Tantali, Ta, 73
Phiên âm /ˈtæntələm/
TAN-təl-əm;
previously /tænˈtæliəm/
tan-TAL-ee-əm
Phân loại Kim loại chuyển tiếp
Nhóm, Chu kỳ, Phân lớp 5, 6, d
Khối lượng nguyên tử 180,94788
Cấu hình electron [Xe] 4f14 5d3 6s2
Số electron trên vỏ điện tử 2, 8, 18, 32, 11, 2
Electron shell 073 Tantalum.svg
Tính chất vật lý
Màu Xám xanh
Trạng thái vật chất Chất rắn
Mật độ gần nhiệt độ phòng 16,69 g·cm−3
Mật độ ở thể lỏng khi đạt nhiệt độ nóng chảy 15 g·cm−3
Nhiệt độ nóng chảy 3290 K, 3017 °C, 5463 °F
Nhiệt độ sôi 5731 K, 5458 °C, 9856 °F
Nhiệt lượng nóng chảy 36,57 kJ·mol−1
Nhiệt lượng bay hơi 732,8 kJ·mol−1
Nhiệt dung 25,36 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 3297 3597 3957 4395 4939 5634
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa 5, 4, 3, 2, -1
(Axít trung bình)
Độ âm điện 1,5 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa Thứ nhất: 761 kJ·mol−1
Thứ hai: 1500 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị 146 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị 170±8 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể α-Ta: Lập phương tâm khối
β-Ta: Bốn phương[1]
Trạng thái trật tự từ Thuận từ[2]
Điện trở suất (20 °C) 131 n Ω·m
Độ dẫn nhiệt 57,5 W·m−1·K−1
Độ giãn nở nhiệt (25 °C) 6,3 µm·m−1·K−1
Tốc độ truyền âm thanh (thanh mỏng; 20 °C) 3400 m·s−1
Mô đun Young 186 GPa
Mô đun cắt 69 GPa
Mô đun nén 200 GPa
Hệ số Poisson 0,34
Độ cứng theo thang Mohs 6,5
Độ cứng theo thang Vickers 873 MPa
Độ cứng theo thang Brinell 800 MPa
Số đăng ký CAS 7440-25-7
Đồng vị ổn định nhất
iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
177Ta Tổng hợp 56,56 giờ ε 1.166 177Hf
178Ta Tổng hợp 2,36 giờ ε 1.910 178Hf
179Ta Tổng hợp 1,82 năm ε 0.110 179Hf
180Ta Tổng hợp 8,125 giờ ε 0.854 180Hf
β− 0.708 180W
180mTa 0.012% >1.2×1015 năm
(không tìm thấy)		 ε 0.929 180Hf
β− 0.783 180W
IT 0.075 180Ta
181Ta 99.988% 181Ta ổn định với 108 nơtron
182Ta Tổng hợp 114,43 ngày β− 1.814 182W
183Ta Tổng hợp 5,1 ngày β− 1.070 183W

Tantali là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Ta và số nguyên tử bằng 73.

Nó là nguyên tố hiếm, cứng, có màu xám-xanh óng ánh, là kim loại chuyển tiếp, chống ăn mòn rất tốt, thường có trong khoáng chất tantalít. Tantali được dùng trong các dụng cụ phẫu thuật và cấy ghép trong cơ thể, vì nó không phản ứng với các dịch thể.

Mục lục

Thuộc tính [sửa]

Tantali màu xám, nặng, dễ uốn, cứng, dễ gia công, chống ăn mòn bởi axít rất tốt, dẫn điện và nhiệt tốt. Ở nhiệt độ dưới 150 C Tantali không phản ứng hóa học với chất nào, ngay cả với nước cường toan, và chỉ bị ăn mòn bởi axít flohiđríc, dung dịch axít chứa iôn flo và sulfua triôxít. Nhiệt độ nóng chảy của Tantali chỉ thấp hơn vonfram và reni (chảy tại 3.290 K, sôi tại 5.731 K). Tantali có điện dung lớn nhất trong số các hóa chất dùng trong tụ điện.

Ứng dụng [sửa]

Lịch sử [sửa]

Tantali (tiếng Hy Lạp là Tantalos, một nhân vật huyền thoại) được tìm thấy ở Thụy Điển năm 1802 bởi Anders Ekeberg và được chiết tách năm 1820 bởi Jöns Berzelius. Nhiều nhà hóa học thời đó đã tin là Niobi và Tantali là một nguyên tố cho mãi đến năm 1844 và 1866 khi các nghiên cứu đã cho thấy axít Niobic và Tantalic là khác nhau. Các nghiên cứu đầu tiên chỉ tạo ra được Tantali không nguyên chất và mẫu nguyên chất đầu tiên được tạo ra bởi Werner von Bolton năm 1903. Các dây tóc làm bởi Tantali được dùng cho bóng đèn cho đến khi vonfram thay thế nó.

Tên Tantali được đặt theo Tantalus, cha của Niobe trong thần thoại Hy Lạp.

Độ phổ biến [sửa]

Tantali được ước tính chiếm khoảng 1 ppm[3] hoặc 2 ppm[4] trong lớp vỏ Trái Đất theo khối lượng. Có một số loại khoáng vật tantali, chỉ vài loại trong số đó được dùng làm nguyên liệu thô trong công nghiệp sản xuất tantali như: tantalit, microlit, wodginit, euxenit, polycrase. Tantalit (Fe,Mn) Ta2O6 là khoáng vật tách tantali quan trọng nhất. Tantalit có cùng cấu trúc khoáng vật với columbit (Fe,Mn) (Ta,Nb)2O6; nếu Ta nhiều hơn Nb thì nó được gọi là tantalit và ngược lại thì gọi là columbit (hay niobit). Tỷ trọng của tantalit và các khoáng vật chứa tantali khác cao làm cho nó được tác ra bằng phương pháp trọng lực. Các khoáng vật khác gồm samarskit và fergusonit.

Quặng Tantali có ở Úc, Brasil, Canada, Congo, Mozambique, Nigeria, Bồ Đào Nha, Thái Lan...

Tantalit hay lẫn với columbit trong quặng coltan. Việc khai khoáng quặng này ở Congo đã gây nên nhiều vấn đề về quyền con người và bảo vệ môi trường thiên nhiên.

Nhiều quy trình phức tạp cần thực hiện để tách tantali khỏi niobi. Các phương pháp điều chế thương mại có thể gồm: điện phân hợp chất kali florotantalat nóng chảy, khử hợp chất trên bằng natri, hay bằng phản ứng giữa hợp chất Tantali Cacbua với Tantali ôxít. Tantali còn là sản phẩm phụ của tinh luyện thiếc.

Hợp chất [sửa]

Các nhà khoa học tại Los Alamos National Laboratory đã chế tạo được chất composít chứa tantali và cacbon thuộc vào loại vật liệu cứng nhất mà mà con người tạo ra.

Đồng vị [sửa]

Tantali tự nhiên có hai đồng vị. Ta-181 là đồng vị bền còn Ta-180m là đồng vị phóng xạ chuyển hóa chậm thành chất đồng phân nguyên tử với chu kỳ bán rã khoảng 1015 năm.

Cảnh báo [sửa]

Các hợp chất chứa tantali rất hiếm gặp, và kim loại này thường không gây nên vấn đề gì trong phòng thí nghiệm, nhưng nó vẫn nên được coi là rất độc. Có bằng chứng cho thấy hợp chất của tantali có thể gây nên khối u, và bụi kim loại tantali có thể gây cháy hay nổ.

Tham khảo [sửa]

  1. ^ doi:10.1107/S0567740873004140
    Hoàn thành chú thích này
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ Emsley, John (2001). “Tantalum”. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. tr. 420. ISBN 0198503407. 
  4. ^ Lỗi chú thích: Thẻ <ref> sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Aguly

(tiếng Anh)

Liên kết ngoài [sửa]

Wikimedia Commons có thêm thể loại hình ảnh và tài liệu về Tantali.

(tiếng Anh)

Hộp này:
Bảng tuần hoàn
H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
Kim loại kiềm Kim loại kiềm thổ Nhóm lantan Nhóm actini Kim loại chuyển tiếp Kim loại khác Á kim Phi kim khác Halogen Khí trơ Không rõ

Lấy từ “http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Tantali&oldid=11137682”