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Tantal

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.

Isotop

Natürliche Häufigkeit [%]

Atommasse

Halbwertszeit T1 / 2

180Ta

  0,012

179,947 462

 

181Ta

99,988

180,947 992

stabil

182Ta

  0

181,950 149

114,5 d

 

Tantal 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

mittleres Atomgewicht [g mol-1]

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

Debye-Temperatur [K]

247

 

Tantal 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

Siedetemperatur [K]

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

spezifische magnetische Suszeptibilität [10-8 kg-1 m3]

       1,07

 

Tantal 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

Termschema

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

Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn]

 20,5

 

 

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