元素的基本信息
元素符号:Ta
原子序数:73
中文名称及拼音:钽 tǎn
英文名称:Tantalum
相对原子质量:180.95
原子核外电子排布式:[Xe]4f145d36s2
重要的同位素及其天然丰度: 180Ta 0.012(2)%,181Ta 99.988(2)%
常见的同素异形体:
地壳中的含量(mg·kg-1):2.0
海洋中的含量(mg·L-1):2×10-6
是否生命必需元素:
人体中的含量(g,按照体重70kg计):
人体中含量占体重百分数(%):
常见氧化态:0,+2,+3,+4
元素电负性:1.5
原子半径(pm):146
离子半径(pm):72(Ta3+,CN=6),68(Ta4+,CN=6),
64(Ta5+,CN=6)
元素第一电离能(kJ·mol-1):728.42
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1):31.068
单质的基本物理量
化学式:Ta
熔点(°C):3017
沸点(°C):5455
密度(g·cm-3):16.4
比热容298.15K(mol-1·K-1):25.4
熔化热(kJ·mol-1):36.57
汽化热(kJ·mol-1):
原子化焓(kJ·mol-1):782.0±2.5
单质的热力学数据
化学式:Ta
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1):
0(s),782.0(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1):
0(s),739.3(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1):
41.5(s),185.2(g)

元素在自然界的存在形式
常见的存在形式:钽铁矿、烧绿石、黑稀金石等(与铌伴生)。
常见存在形式的化学式:(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6,(Na,Ca,Ce)(Nb,Ta,Ti)2O6(F·OH),
XY2O6(X=稀土,Y=Ta,Nb,Ti,Fe)
主要存在地:澳大利亚、巴西、卢旺达、津巴布韦、刚果、尼日利亚、加拿大等。
其他
电极反应与标准电极电势:
电极反应 E/V
Ta2O5 + 10H+ + 10e- ⇌ 2Ta + 5H2O -0.750
Ta3+ + 3e- ⇌ Ta -0.6

元素发现简史
发现时间、发现者:

1802年 瑞典化学家埃克伯格(Anders Gustav Ekeberg)

命名时间、命名者:

1802年 瑞典化学家埃克伯格(Anders Gustav Ekeberg)

命名的意思:

以希腊神话人物Tantalus命名,因其不被酸溶解的性质与Tantalus因受罚而浸在水中但不能吸收水分相像。

发现简史:

1802年,瑞典化学家安德斯·古斯塔夫·埃克伯格(Anders Gustav Ekeberg)从来自芬兰和瑞典的矿石中分离出一种不溶性的氧化物,其中含有一种未知的新元素,并将这种元素命名为Tantalum。

然而,当威廉·沃拉斯顿(William Wollaston)分析从中提取的矿物时,他认为这种物质与前一年发现的铌相同。由于钽和铌的性质非常相似,它们的识别存在混淆。这两种元素通常一起出现,难以通过发现时使用的方法进行分离。实际上他们发现的都是钽和铌的混合物,只是所占的比例不同。

直到1844年,德国化学家海因里希·罗斯(Heinrich Rose)检验了一种钶铁矿的样品,将钽和铌分开,并最终证明它们是不同的元素,但他得到的钽样品仍然有些不纯。

直到1903年,沃纳·冯·博尔顿(Werner von Bolton)以金属钠还原钽氟酸盐制得了金属钽。

参考文献
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] N.N.格林伍德,A.厄肖恩. 元素化学(下册). 王曾隽,张庆芳,林蕴和,等译. 北京:高等教育出版社,1996: 65.
[3] 罗裕基. 无机化学丛书(第八卷 钒分族). 北京:科学出版社,1998: 3.