Tantale – Tableau périodique – Propriétés atomiques

Le tantale est un métal de transition rare, dur, bleu-gris, brillant et très résistant à la corrosion.

Sommaire

Numéro atomique: protons, électrons et neutrons dans le Tantale

Le tantale est un élément chimique de numéro atomique 73, ce qui signifie qu’il y a 73 protons dans son noyau. Le nombre total de protons dans le noyau est appelé le numéro atomique de l’atome et reçoit le symbole Z. La charge électrique totale du noyau est donc + Ze, où e (charge élémentaire) est égale à 1,602 x^10-19  coulombs.

Le nombre total de neutrons dans le noyau d’un atome est appelé le nombre de neutrons dans l’atome et reçoit le symbole N. Le nombre de neutrons plus le numéro atomique est égal au nombre de masse atomique: N + Z = A. La différence entre le nombre de neutrons et le numéro atomique est appelée excès de neutrons: D = N – Z = A – 2Z.

Pour les éléments stables, il existe généralement une variété d’isotopes stables. Les isotopes sont des nucléides qui ont le même numéro atomique et sont donc le même élément, mais diffèrent par le nombre de neutrons. La masse isotopique typique du tantale est de 181.

Masse atomique du Tantale

La masse atomique du tantale est de 180,9479 u.

La masse atomique est la masse d’un atome. La masse atomique ou masse isotopique relative fait référence à la masse d’une seule particule et est donc liée à un certain isotope spécifique d’un élément. La masse atomique est portée par le noyau atomique, qui n’occupe qu’environ ^10-12  du volume total de l’atome ou moins, mais contient toute la charge positive et au moins 99,95 % de la masse totale de l’atome. Notez que chaque élément peut contenir plus d’ isotopes, donc cette masse atomique résultante est calculée à partir des isotopes naturels et de leur abondance.

Rayon atomique du Tantale

Le rayon atomique de l’ atome de tantale est de 170 pm (rayon covalent).

Il convient de noter que les atomes n’ont pas de limite extérieure bien définie. Le rayon atomique d’un élément chimique est une mesure de la distance entre le nuage d’électrons et le noyau. Cependant, cela suppose que l’atome présente une forme sphérique, qui n’est respectée que pour les atomes dans le vide ou l’espace libre. Par conséquent, il existe plusieurs définitions non équivalentes du rayon atomique.

Électrons et configuration électronique

Le nombre d’électrons dans un atome électriquement neutre est le même que le nombre de protons dans le noyau. Par conséquent, le nombre d’électrons dans l’ atome de tantale neutre est de 73. Chaque électron est influencé par les champs électriques produits par la charge nucléaire positive et les autres électrons négatifs (Z – 1) dans l’atome.

Le nombre d’électrons et leur disposition étant responsables du comportement chimique des atomes, le numéro atomique identifie les différents éléments chimiques. La configuration de ces électrons est dérivée des principes de la mécanique quantique. Le nombre d’électrons dans les couches d’électrons de chaque élément, en particulier la couche de valence la plus externe, est le principal facteur déterminant son comportement de liaison chimique. Dans le tableau périodique, les éléments sont classés par ordre croissant de numéro atomique Z.

La configuration électronique du tantale est [Xe] 4f14 5d3 6s2.

Les états d’oxydation possibles sont +5.

Densité du Tantale

La masse volumique du tantale est de 16,65 g/cm³.

Les densités typiques de diverses substances sont à la pression atmosphérique.

La densité est définie comme la  masse par unité de volume. C’est une  propriété intensive, qui est mathématiquement définie comme la masse divisée par le volume:

ρ = m / V

Affinité électronique – Tantale

L’affinité électronique du tantale est de 31 kJ/mol.

En chimie et en physique atomique, l’ affinité électronique d’un atome ou d’une molécule est définie comme:

la variation d’énergie (en kJ/mole) d’un atome ou d’une molécule neutre (en phase gazeuse) lorsqu’un électron est ajouté à l’atome pour former un ion négatif .

X + e ^–  → X ^–  + énergie Affinité = – ∆H

En d’autres termes, il peut être exprimé comme la probabilité qu’a l’atome neutre de gagner un électron. Notez que les énergies d’ionisation mesurent la tendance d’un atome neutre à résister à la perte d’électrons. Les affinités électroniques sont plus difficiles à mesurer que les énergies d’ionisation.

Electronégativité du Tantale

L’électronégativité du tantale est de 1,5.

L’électronégativité, symbole χ, est une propriété chimique qui décrit la tendance d’un atome à attirer des électrons vers cet atome. A cet effet, une  quantité sans dimension l’ échelle de Pauling, symbole χ, est la plus couramment utilisée.

L’électronégativité du tantale est: χ = 1,5

Première énergie d’ionisation du Tantale

La première énergie d’ionisation du tantale est de  7,89 eV.

L’énergie d’ionisation, également appelée  potentiel d’ionisation, est l’énergie nécessaire pour retirer un électron de l’atome neutre.

X + énergie → X ⁺  + e ⁻

où X est n’importe quel atome ou molécule capable d’être ionisé, X⁺ est cet atome ou molécule avec un électron retiré (ion positif), et e^–  est l’électron retiré.

Un atome de tantale, par exemple, nécessite l’énergie d’ionisation suivante pour éliminer l’électron le plus externe.

Ta + IE → Ta ⁺  + e ^–        IE = 7,89 eV

Source : www.luciteria.com

Autres propriétés du Tantale