Tantala (V) oksīds

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search
Tantala (V) oksīds
Citi nosaukumi Ditantala pentoksīds, tantala pentoksīds
CAS numurs 1314-61-0
Ķīmiskā formula Ta2O5
Molmasa 441,893 g/mol
Blīvums 8180 kg/m3 (β-Ta2O5)[1]
Kušanas temperatūra 1887 °C[1]
Šķīdība ūdenī nešķīst

Tantala (V) oksīds (arī tantala pentoksīds, tantāla pentoksīds) ir ķīmiskais savienojums, tantala oksīds tā augstākajā oksidēšanas pakāpē +5. Tas ir inerts oksīds.[2] Sastopams dabā minerālos tantalītā un kolumbītā. Eksistē arī minerāls tantīts, kas ir tīrs tantala pentoksīds, bet tas ir sastopams ļoti reti.[3]

Kristāliskā struktūra[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Līdz 1360 °C stabils ir β-Ta2O5 — balti[4] kristāli, blīvums 8,18 g/cm3, kušanas temperatūra 1787 °C. Pieder rombiskajai singonijai, telpiskā grupa Pna2 (4. kristālu klase), kristāliskā režģa parametri: a=0,6198 nm, b=4,029 nm, c=0,3888, Z=11.[1]

Virs 1360 °C stabils ir α-Ta2O5 — pelēki kristāli, blīvums 8,37 g/cm3, kušanas temperatūra 1887 °C. Pieder tetragonālajai singonijai, telpiskā grupa I41/amd (18. kristālu klase), kristāliskā režģa parametri: a=0,381 nm, c=3,609 nm, Z=6.[1]

Abas modifikācijas sastāv no TaO6 oktaedriem un TaO7 pentagonālām bipiramīdām.[1] Pārvēršanās no vienas uz otru formu notiek lēni. Ta2O5 kristālisko struktūru ir grūti pētīt, jo lielos daudzumos tantala pentoksīds ir vai nu polikristālisks, vai amorfs.[5]

Ķīmiskās īpašības[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Tantala pentoksīds šķīst fluorūdeņražskābē, kā arī reaģē ar kālija hidrogēnfluorīda un fluorūdeņražskābes maisījumu:[6]

Ta2O5 + 4 KHF2 + 6 HF → 2 K2[TaF7] + 5 H2O

Tantala pentoksīds var tikt reducēts par metālisku tantalu, izmantojot metāliskos reducētājus, piemēram, kalciju vai alumīniju:

Ta2O5 + 5 Ca → 2 Ta + 5 CaO

Izmantošana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Tantala pentoksīds tiek izmantots elektronikā, piemēram, tantala kondensatoros tā izteikto dielektriķa īpašību dēļ.[7]

Tantala pentoksīds ir izmantots objektīvu lēcu ražošanā.[8]

Atsauces[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 И. Л. Кнунянц, Н. С. Зефиров, Н. Н. Кулов. Химическая энциклопедия. Том 4. Большая российская энциклопедия, 1995.
  2. N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chemistry of the Elements. 2nd edition. Butterworth-Heinemann, 1998.
  3. «Tantite: Tantite mineral information and data». Mindat.org. Skatīts: 2016-03-03.
  4. E. Jansons, U. Bergmanis, I. Meirovics, P. Vītols. Ķīmija. Rokasgrāmata skolēniem. Zvaigzne, 1994.
  5. Askeljung, Charlotta; Marinder, Bengt-Olov; Sundberg, Margareta (1 November 2003). "Effect of heat treatment on the structure of L-Ta2O5". Journal of Solid State Chemistry 176 (1): 250–258. Bibcode 2003JSSCh.176..250A. doi:10.1016/j.jssc.2003.07.003.
  6. Р. А. Либин, В. А. Молояко, Л. Л. Андреева. Химические свойства неорганических веществ. Химия, 2000.
  7. Chaneliere, C; Autran, J L; Devine, R A B; Balland, B (1998). "Tantalum pentoxide (Ta2O5) thin films for advanced dielectric applications". Materials Science and Engineering: R 22 (6): 269–322. doi:10.1016/S0927-796X(97)00023-5.
  8. Solomon Musikant. «Optical Glas Composition». Optical Materials: An Introduction to Selection and Application. CRC Press, 1985. 28. lpp. ISBN 978-0-8247-7309-0.