73TaTantal
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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.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse180,947 ±2·10-5
Atommasse180,947 u

Atomradien

Radius (empirisch)146 pm
Radius (berechnet)200 pm
Kovalenter Radius170 ±8 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationXe 4f14 5d3 6s2
Ionisierungsenergie(1.) 7,549571 eV
(2.) 16,2 eV
(3.) 32,1 eV
(4.) 35 eV
(5.) 48,272 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:32
o-Schale:11
p-Schale:2

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte16,65 g·cm−3 (293,1 K)
Molares Volumen1,085·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit3.400 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt3.290 K
Siedepunkt5.731 K
Flüssigkeitsbereich2.441 K
Sprungtemperatur4,4 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie36 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie735 kJ·mol-1
Bindungsenergie782 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität140 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit57 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient6,3·10-6 K-1

Härten

Mohshärte6,5
Brinellhärte800 NM·m-2
Vickershärte873 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul186 GPa
Schubmodul69 GPa
Kompressionsmodul200 GPa
Poissonzahl0,34

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit7,61·106 S·m-1
Wiederstand1,35·10-7 Ωm

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität1,54·10-4 cm3·mol−1 (293 K)

Optische Eigenschaften

Reflexionsgrad78 %

Chemische Eigenschaften

Basizitätleicht sauer
Oxidationszustand5
Normalpotential-0,81 V (½Ta2O5 + 5H+ + 5e- → Ta + 2½H2O)

Elektronegativität

Pauling-Skala1,5
Allred-Rochow-Skala1,33
Nagle-Skale1,26
Pearson-Skale4,11 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturkubisch-körperzentriert
Goldschmidt-Klassifikationlithophil
Supraleitermit Sprungtemperatur (Festkörper, Normaldruck)
Preis/kg305 ±7 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
0,08 ppb ≈ 8,04·108 M☉
sunny
Sonne
—
destruction
Meteorit
20 ppb ≈ 20 mg
public
Erdkruste
1.700 ppb ≈ 47.000 Mt
water_drop
Ozeane
0,002 ppb ≈ 2,74 kt
waves
Fließendes Gewässer
—
accessibility_new
Menschlicher Körper
—
Natürliches ElementStabiles ElementSchwermetallRefraktärmetall
HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg