Tlenek tantalu(V)

Tlenek tantalu(V)
	Ta5+; O2−;
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
konst.	pentatlenek ditantalu, tlenek(2−) tantalu(5+), tlenek tantalu(5+), tlenek tantalu(V)
	Inne nazwy i oznaczenia
Stocka	tlenek tantalu(V)
inne	daw. pięciotlenek tantalu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	Ta2O5
Masa molowa	441,89 g/mol
Wygląd	beżowy, bezwonny proszek
	Identyfikacja
Numer CAS	1314-61-0
PubChem	518712
SMILES
	O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O
Właściwości
	Gęstość
	8,24 g/cm³; ciało stałe
	Rozpuszczalność w wodzie
	praktycznie nierozpuszczalny
Temperatura topnienia	1872 °C
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2024-09-03]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Substancja nie jest klasyfikowana jako; niebezpieczna według kryteriów GHS.
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 0 0
Numer RTECS	WW5855000
Dawka śmiertelna	LD50 8000 mg/kg (szczur, drogą pokarmową)
	Podobne związki
Podobne związki	TaO, TaO; 2
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons

Tlenek tantalu(V), Ta
2O
5 – 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)(inne języki). Przy zmniejszaniu pH roztworu powstają akwapolitantalany o anionach [Ta
6O
19]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)(inne języki):

Ta
2O
5 + 5CCl
4 → 2TaCl
5 + 5COCl
2

Pięciotlenek tantalu może być redukowany różnymi sposobami, np. za pomocą reduktorów metalicznych, takich jak glin lub wapń:

Ta
2O
5 + 2Al → Al
2O
3 + TaO
2 + Ta

Ta
2O
5 + Ca → CaO + TaO
4 + Ta

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(inne języki) (U
3O
8)^[3].

Otrzymywanie

Przemysłowo pięciotlenek tantalu otrzymuje się z minerałów tantalu i niobu (tantalit(inne języki) 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:

(FeMn)(NbTa)
2O
6 + 6NaOH → Ta
2O
5·7H
2O + Nb
2O
5·7H
2O

Ta
2O
5·7H
2O + Nb
2O
5·7H
2O + 32KF → 2K
2TaF
7 + 2K
2NbF
7 + 4HF + 24KOH

lub

Ta
2O
5 + Nb
2O
5 + 8KF + 20HF → 2K
2TaF
7 + 2K
2NbF
7 + 10H
2O

Po wydzieleniu K
2TaF
7 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):

4Ta + 5O
2 → 2Ta
2O
5

W skali laboratoryjnej można go otrzymać w reakcji spalania tantalu w atmosferze tlenu lub w wyniku hydrolizy jego alkoholanu, np.

2Ta(OCH
2CH
3)
5 + 5H
2O → Ta
2O
5 + 10HOCH
2CH
3

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

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f 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 [online], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, numer katalogowy: 204536 [dostęp 2011-06-01] (ang.). (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
↑ W.T.W.T. Holser W.T.W.T., Compounds with the α-U₃O₈-type structure, „Acta Crystallographica”, 9, 1956, s. 196, DOI: 10.1107/S0365110X56000486 (ang.).

Bibliografia

Ta sekcja od 2021-06 zawiera treści, przy których brakuje odnośników do źródeł.

Należy dodać przypisy do treści niemających odnośników do źródeł. Dodanie listy źródeł bibliograficznych jest problematyczne, ponieważ nie wiadomo, które treści one uźródławiają.
Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary)
Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tej sekcji.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tej sekcji.

FredF. Fairbrother FredF., The Chemistry of Niobium and Tantalum, Nowy Jork: Elsevier Publishing Company, 1967, s. 1–28 .
A.F.A.F. Wells A.F.A.F., 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.).

[GESTIS-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Tantalum(V) oxide, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 5910 [dostęp 2024-09-03] (niem. • ang.).

[Aldrich-US-2] Tantalum(V) oxide [online], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, numer katalogowy: 204536 [dostęp 2011-06-01] (ang.). (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[Holser-3] W.T.W.T. Holser W.T.W.T., Compounds with the α-U₃O₈-type structure, „Acta Crystallographica”, 9, 1956, s. 196, DOI: 10.1107/S0365110X56000486 (ang.).

[1]

[2]

[3]