Tlenek tantalu(V)
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||
| Charakterystyka fizyczna | |||||||||||||||||||
| beżowy, bezwonny proszek[1] | |||||||||||||||||||
| Wzór chemiczny |
Ta2O5 | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| • zapis Hilla |
O5Ta2 | ||||||||||||||||||
| Masa molowa |
441,89 g/mol | ||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||
| Podobne związki |
TaO, TaO2 | ||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||
Tlenek tantalu(V), Ta2O5 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym tantal występuje na V stopniu utlenienia.
Właściwości
Tlenek tantalu(V) jest białym ciałem stałym, nierozpuszczalnym w wodzie oraz w kwasach (oprócz kwasu fluorowodorowego). W warunkach normalnych jest związkiem niereaktywnym.
Podczas stapiania z wodorotlenkami litowców tworzy tantalany(V). Przy zmniejszaniu pH roztworu powstają akwapolitantalany o anionach [Ta6O19]8−. Przy dalszym obniżaniu pH strąca się uwodniony tlenek tantalu(V).
W temperaturze topnienia rozkłada się z wydzieleniem tlenu.
Tlenek tantalu(V) reaguje pod zwiększonym ciśnieniem z tetrachlorometanem, dając chlorek tantalu(V):
Pięciotlenek tantalu może być redukowany różnymi sposobami, np. za pomocą reduktorów metalicznych, takich jak glin lub wapń:
Istnieją dwie odmiany tlenku tantalu(V) – α i β. Forma β jest trwała powyżej temperatury 1360 °C. Poniżej występuje forma α. W 1360 °C następuje powolna, odwracalna przemiana z jednej formy w drugą.
Odmiana niskotemperaturowa ma strukturę krystaliczną typu oktatlenku triuranu (U3O8)[4].
Otrzymywanie
Przemysłowo pięciotlenek tantalu otrzymuje się z minerałów tantalu i niobu (tantalit oraz kolumbit) przez ich kruszenie na pył, a następnie roztwarzanie wodorotlenkiem sodu. Na powstałe w ten sposób tantalany i niobiany sodu działa się bezwodnym kwasem fluorowodorowym, a następnie dodaje się stechiometryczną ilość fluorku potasu:
lub
Po wydzieleniu K2TaF7 poddaje się go stopieniu, a następnie elektrolizie, w której powstaje czysty tantal. Otrzymany pierwiastek spala się w temperaturze 1000 °C w atmosferze tlenu do tlenku tantalu(V):
W skali laboratoryjnej można go otrzymać w reakcji spalania tantalu w atmosferze tlenu lub w wyniku hydrolizy jego alkoholanu, np.
Historia
Tlenek tantalu został odkryty przez Andersa Gustafa Ekeberga w minerałach wyodrębnionych z pegmatytu w Ytterby w Szwecji oraz w Kimoto w Finlandii.
Zastosowanie
Tlenek tantalu wykorzystuje się do produkcji kondensatorów w elektronice samochodowej, telefonach komórkowych, pagerach, a także szkieł w obiektywach fotograficznych.
Przypisy
- 1 2 3 4 5 6 Tantalum(V) oxide, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 5910 [dostęp 2024-09-03] (niem. • ang.).
- ↑ Tantalum(V) oxide [PDF], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, Merck, numer katalogowy: 204536 [dostęp 2024-09-03].
- ↑ Tantalum(V) oxide [PDF], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, Merck, numer katalogowy: 204536 [dostęp 2011-06-01] (ang.). (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ W.T. Holser, Compounds with the α-U3O8-type structure, „Acta Crystallographica”, 9, 1956, s. 196, DOI: 10.1107/S0365110X56000486 (ang.).
Bibliografia
- Fred Fairbrother, The Chemistry of Niobium and Tantalum, Nowy Jork: Elsevier Publishing Company, 1967, s. 1–28.
- A.F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, Clarendon Press, 1947.
- Tantalum Pentoxide Powder [online], Reade Advanced Materials [dostęp 2017-05-06] [zarchiwizowane z adresu 2013-01-01] (ang.).
- Tantalum [online], Spectrum Laboratories [dostęp 2017-05-06] [zarchiwizowane z adresu 2017-08-15] (ang.).