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鉭的性質(zhì)

點(diǎn)擊次數:811   更新時(shí)間:2022-08-16 10:00:19     來(lái)源:本站

物理性質(zhì)
化學(xué)符號Ta,鋼灰色金屬,在元素周期表中屬VB族,原子序數73,原子量180.9479,體心立方晶體,常見(jiàn)化合價(jià)為+5。鉭的硬度較低,并與含氧量相關(guān),普通純鉭,退火態(tài)的維氏硬度僅有140HV。它的熔點(diǎn)高達2995℃,在單質(zhì)中,僅次于碳,鎢,錸和鋨,位居第五。鉭富有延展性,可以拉成細絲式制薄箔。其熱膨脹系數很小。每升高一攝氏度只膨脹百萬(wàn)分之六點(diǎn)六。除此之外,它的韌性很強,比銅還要優(yōu)異。
CAS號:7440-25-7 [6] 
系列:過(guò)渡金屬。
相對原子質(zhì)量:180.947 88 (12C = 12.0000)
密度16650 kg/m3; 16.654 g/cm3
硬度:6.5
元素分區5族,6,d
顏色: 藍灰色
價(jià)電子排布:[氙]4f5d6s
原子體積:(立方厘米/摩爾)
10.90
元素在海水中的含量:(ppm)0.000002
地殼中含量: 1(ppm)
氧化態(tài):
Main Ta+5
Other Ta-3, Ta-1, Ta+1, Ta+2, Ta+3
晶體結構:晶胞為體心立方晶胞,每個(gè)晶胞含有2個(gè)金屬原子。
晶胞參數:
a = 330.13 pm
b = 330.13 pm
c = 330.13 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
維氏硬度(電弧熔煉并冷作硬化):230HV 
維氏硬度(再結晶退火):140HV 
維氏硬度(經(jīng)一次電子束熔煉):70HV 
維氏硬度(經(jīng)二次電子束熔煉):45-55HV 
熔點(diǎn):2995℃ 
聲音在其中的傳播速率:(m/S) 3400
電離能 (kJ /mol)
M - M+ 761
M+ - M2+ 1500
M2+ - M3+ 2100 ?M3+ - M4+ 3200
M4+ - M5+ 4300
發(fā)現人:1802年由瑞典化學(xué)家安德斯·古斯塔法·??瞬└癜l(fā)現。
元素命名: ??瞬└窀鶕畔ED神話(huà)中中第比斯城皇后尼奧比的父親坦塔羅斯的名字命名了該元素。
來(lái)源:主要存在于鉭鐵礦中,同鈮共生。
還可以用做電子元件的電容。
化學(xué)性質(zhì)
鉭還有非常出色的化學(xué)性質(zhì),具有極高的抗腐蝕性,無(wú)論是在冷和熱的條件下,對鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應。但鉭在熱的濃硫酸中能被腐蝕,在150℃以下,鉭不會(huì )被濃硫酸腐蝕,只有在高于此溫度才會(huì )有反應,在175度的濃硫酸中1年,被腐蝕的厚度為0.0004毫米,將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年,表層僅損傷0.006毫米。在250度時(shí),腐蝕速度有所增加,為每年被腐蝕的厚度為0.116毫米,在300度時(shí),被腐蝕的速度則更加快,浸泡1年,表面被腐蝕1.368毫米。在發(fā)煙硫酸(含15%的SO?)腐蝕速度比濃硫酸中更加嚴重,在130度的該溶液里浸泡1年,表面被腐蝕的厚度為15.6毫米。鉭在高溫下也會(huì )被磷酸腐蝕,但該反應一般在150度以上才發(fā)生,在250度的85%的磷酸中,浸泡1年,表面被腐蝕20毫米,另外,鉭在氫氟酸和硝酸的混酸中能迅速溶解,在氫氟酸中也能被溶解。但是鉭更害怕強堿,在110度40%濃度的燒堿溶液里,鉭會(huì )被迅速溶解,在同樣濃度的氫氧化鉀溶液中,只要100度就會(huì )被迅速溶解。除上面所述情況外,一般的無(wú)機鹽在150度以下一般不能腐蝕鉭。實(shí)驗證明,鉭在常溫下,對堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用,僅在氫氟酸和熱濃硫酸作用下有所反應。這樣的情況在金屬中是比較罕見(jiàn)的。
但高溫下,鉭表面的氧化膜被破壞,因此能與多種物質(zhì)反應,常溫下鉭能與氟反應。在150℃時(shí),鉭對氯溴碘均呈惰性,在250℃時(shí),鉭對干燥的氯氣仍然有抗腐蝕能力,在含有水蒸氣的氯氣中加熱到400℃,仍然能保持光亮,在500℃則開(kāi)始被腐蝕,在300℃以上鉭與溴反應,對碘蒸汽則當溫度達到赤熱之前均呈惰性。氯化氫在410℃時(shí)和鉭反應,生產(chǎn)五氯化物,溴化氫則在375℃與鉭反應。當加熱到200℃或者更低的溫度下,S能與Ta作用,碳及烴類(lèi)在800-1100℃與鉭作用。

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