हे टैंटलम आवर्त सारणी का समूह 5 धातु है, परमाणु क्रमांक 73. इसकी एक महान रासायनिक समानता है नाइओबियम (Nb), अपने समूह के ठीक ऊपर का तत्व। समानता इतनी महान है कि छह दशकों तक यह माना जाता था कि वे एक ही तत्व थे।
यह अपने उच्च गलनांक (धातुओं के बीच तीसरा उच्चतम) के अलावा अपनी महान रासायनिक जड़ता, यांत्रिक प्रतिरोध के लिए खड़ा है। आवर्त सारणी). टैंटलम ऑक्साइड अपने उत्कृष्ट विद्युत गुणों (इसकी समाई, विशेष रूप से) के कारण बाहर खड़ा है।
इस तरह के गुण धातु मिश्र धातु, टेलीफोन कैपेसिटर के निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले टैंटलम को बनाते हैं, सेल फोन और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, उच्च तापमान ओवन, साथ ही कृत्रिम अंग और अन्य उपकरण शल्य चिकित्सा। इसके यौगिकों का उपयोग उद्योग के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जैसे कि एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रॉनिक्स, अन्य।
यह भी देखें: डबनियम - समूह 5 का तत्व जो आवर्त सारणी में टैंटलम के नीचे है
टैंटलम का सारांश
- टैंटलस एक है धातु आवर्त सारणी के समूह 5 से जो नाइओबियम के साथ महान रासायनिक समानता दर्शाता है।
- यह अपनी जड़ता और रासायनिक प्रतिरोध और उच्च गलनांक के लिए बाहर खड़ा है।
- इसे व्यावसायिक रूप से टैंटलाइट से निकाला जाता है।
- इसके मुख्य उपयोगों में धातु मिश्र और कैपेसिटर का निर्माण शामिल है।
- नाइओबियम से इसकी समानता इतनी महान है कि छह दशकों से अधिक समय तक इसे एक ही माना जाता था तत्त्व.
टैंटलम गुण
- प्रतीक: ठीक।
- परमाणु क्रमांक: 73.
- परमाणु भार: 180,948 घन मीटर
- संलयन बिंदु: 3017 डिग्री सेल्सियस।
- क्वथनांक: 5425 डिग्री सेल्सियस।
- इलेक्ट्रॉनिक वितरण: [एक्सई] 4एफ14 6s2 5डी3.
- विद्युत ऋणात्मकता: 1,5.
- घनत्व: 16.69 ग्राम सेमी-3 (25 डिग्री सेल्सियस के करीब)।
- रासायनिक श्रृंखला: संक्रमण धातु; समूह 5.
टैंटलम विशेषताएं
टैंटलम की विशेषताएं नाइओबियम के समान हैं। इसका एक उदाहरण यह तथ्य है कि वे ऑक्सीजन गैस के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और हैलोजन उच्च तापमान पर, अधिकांश के साथ प्रतिक्रिया करने के अलावा nonmetals.
- 4 टा + 5 ओ2 → 2 ता2हे5
- 2 टा + 5 X2 → 2 टैक्स5, X = F, Cl, Br, I. के साथ
टैंटलम प्रस्तुत करता है अच्छा संक्षारण प्रतिरोध, जो की एक पतली परत के गठन के परिणामस्वरूप होता है ऑक्साइड धातु की सतह पर जो इन्सुलेट करती है परमाणुओं ऑक्सीडेटिव हमले के लिए आंतरिक। तत्व भी है व्यावहारिक रूप से रासायनिक रूप से निष्क्रिय, साथ ही के हमले अम्ल, के अपवाद के साथ:
- सल्फ्यूरिक एसिड;
- हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल।
प्रस्तुत करता है धातुओं में तीसरा उच्चतम गलनांक आवर्त सारणी का, केवल दूसरे स्थान पर टंगस्टन तथा रेनीयाम. इसके अलावा, अधिकांश भाग के लिए टैंटलम यौगिक, धातु को प्रस्तुत करते हैं +5. के बराबर ऑक्सीकरण अवस्था और मुख्य रूप से सहसंयोजक विशेषताओं के साथ।
यह भी पता है:यत्रियम - लेजर निर्माण में प्रयुक्त दुर्लभ पृथ्वी धातु
टैंटलम की घटना और प्राप्ति
1.7 पीपीएम की अनुमानित बहुतायत के साथ (पार्ट्स प्रति मिलियन, mg.kg .)-1) पर भूपर्पटी और लगभग 0.002 पीपीबी (पार्ट्स प्रति बिलियन, mg.t .)-1) समुद्र के पानी में, टैंटलम एक धात्विक तत्व है में अपेक्षाकृत दुर्लभ ग्रह.
टैंटलम और इसके समान नाइओबियम खनिज कोलम्बाइट में सहवर्ती रूप से होते हैं, (Fe, Mn)(Nb, Ta)2हे6. हालाँकि, जब कोलम्बाइट में टैंटलम की मात्रा अधिक होती है, तो इसे टैंटलाइट कहा जाता है।
टैंटलम के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है अड्डों में जुड़े, जो Nb. को भंग कर सकता है2हे5 और ता2हे5. यदि परिणामी पिघल को पानी में घोल दिया जाता है, तो नाइओबियम लवण को टैंटलम लवण से अलग किया जा सकता है, क्योंकि टैंटलम लवण में अवक्षेप होता है पीएच उच्च (10 की सीमा में)।
नायब ऑक्साइड के मिश्रण से टैंटलम प्राप्त करने का दूसरा तरीका2हे5 और ता2हे5 कास्ट के आधार पर के माध्यम से है इसकी अधिक मौलिकता का लाभ उठाते हुए. इस स्थिति में, a. का उपयोग करें समाधान एचएफ और केएफ की नियंत्रित सांद्रता वाला पानी, K. बनाता है2(एनबीओएफ5) और के2(टाफ7), पूर्व बाद की तुलना में पानी में अधिक घुलनशील है।
टैंटलम अनुप्रयोग
टैंटलम का पहला प्रयोग 20वीं सदी की शुरुआत में हुआ था नई निष्कर्षण और शुद्धिकरण तकनीक. उदाहरण के लिए, 1905 में, अर्न्स्ट वर्नर वॉन सीमेंस के लिए काम करने वाले इंजीनियरों ने प्रकाश बल्ब डिजाइन किए के नाजुक फिलामेंट्स को बदलने के प्रयास में टैंटलम फिलामेंट्स का उपयोग कर गरमागरम कार्बन तब तक इस्तेमाल किया।
हालांकि, कुछ ही समय बाद, 1909 में, टैंटलम को टंगस्टन से बदल दिया गया, आवर्त सारणी में उच्चतम गलनांक वाली धातु, इस प्रकार इसकी औद्योगिक मांग को कम कर दिया।
टैंटलम अन्वेषण की बहाली के साथ आया मिश्र धातु निर्माण, जैसे ता-नी (टेंटल-निकल), जो जंग के लिए बहुत प्रतिरोधी हैं, जिनका उपयोग आभूषण उद्योग में किया जा रहा है। इसके अलावा, वे लागू होते हैं:
- मशीनिंग उपकरण;
- रासायनिक प्रयोगशाला उपकरण;
- रेडियो वाल्व।
इन मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है उद्योगपर उदाहरण के लिए, टर्बाइन और इंजन घटकों का उत्पादन करने के लिए ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस। टैंटलम का भी प्रयोग किया जाता है ग्लास निर्माण के साथ अपवर्तक सूचकांक स्पेशल, जिनका उपयोग हल्के कैमरों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
हालांकि, टैंटलम का सबसे बड़ा उपयोग टैंटलम ऑक्साइड के माध्यम से होता है, ता2हे5, इसकी उच्च समाई के कारण, में प्रोडक्शन संधारित्र. इन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्टोर करने की क्षमता होती है विद्युत प्रभार अंदर, सर्किट में बड़ी मात्रा में बिजली का निर्वहन, जो उन उपकरणों में बहुत उपयोगी है जिन्हें बड़ी तीव्रता की आवश्यकता होती है जंजीर.
टैंटलम कैपेसिटर के छोटे होने का फायदा है, एक निश्चित कैपेसिटेंस (परिमाण जो .) प्रदान करता है कैपेसिटर की तुलना में छोटी वॉल्यूमेट्रिक इकाई में संग्रहीत किए जा सकने वाले चार्ज की मात्रा को मापता है परंपरागत।
यह विद्युत सर्किट के अनुकूलन और न्यूनतमकरण के लिए आवश्यक है, क्योंकि छोटे और पोर्टेबल घटकों की मांग बढ़ रही है। इसके अलावा, उनके पास कम रिसाव वर्तमान, अधिक स्थिरता और लंबी सेवा जीवन है। हालांकि, उनकी लागत अधिक है।
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टैंटलम के साथ सावधानियां
यह धातु आमतौर पर मनुष्यों के लिए कोई समस्या नहीं पेश करती है।
- टैंटलम और इसके मुख्य यौगिकों को कार्सिनोजेन्स के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया है।
- टैंटलम लवण गैर विषैले होते हैं क्योंकि वे खराब अवशोषित होते हैं और आसानी से समाप्त हो जाते हैं।
- टैंटलम की जड़ता इसे मनुष्यों में कृत्रिम अंग के रूप में भी इस्तेमाल करने की अनुमति देती है।
टैंटलम इतिहास
टैंटलम शुरू में था स्वीडिश रसायनज्ञ एंडर्स एकेबर्ग द्वारा खनिज नमूनों से निकाला गया, 1802 में। अम्लीय समाधानों के लिए अपने महान प्रतिरोध के कारण, एकबर्ग ने के राजा के संदर्भ में तत्व टैंटलम का नाम दिया ग्रीक पौराणिक कथाओं टैंटलस, अपनी पीड़ा के लिए जाना जाता है।
ओलंपियन देवताओं की मेज पर बैठने वाले एकमात्र नश्वर राजा टैंटलस को दंडित किया गया था भगवान का महत्वाकांक्षी होने के कारण। उसे टार्टरस (अंडरवर्ल्ड) भेजा गया, जहाँ वनस्पति, भोजन और पानी से भरी एक घाटी थी।
हालांकि, सजा के हिस्से के रूप में, राजा टैंटलस को अपनी भूख या प्यास बुझाने में असमर्थ होने की सजा दी गई थी, जैसा कि पानी के पास पहुँचते ही वह सूख जाता था और पेड़ों के पास पहुँचते ही उसकी शाखाओं को उसकी पहुँच से हटा दिया जाता था हवा।
क्योंकि उनके नाइओबियम के साथ समानताएं, यह माना जाता था कि यह और टैंटलम एक ही तत्व थे। यह छह दशकों तक चला, और तब नाइओबियम को कोलंबियम कहा जाता था, जिसकी खोज 1801 में चार्ल्स हैचेट ने की थी।
1844 में, जर्मन हेनरिक रोज़ ने यह भी दावा किया कि टैंटलम के अलावा, दो अन्य धातुओं में टैंटलाइट भी शामिल है, जो उनके द्वारा नाइओबियम (टैंटलस की बेटी निओब के संदर्भ में) और पेलोपियो (पेलोप्स के संदर्भ में, के बेटे के संदर्भ में) कहा जाता था। टैंटलम)। गुलाब ने इसे साकार किए बिना, हैचेट द्वारा किए गए कोलंबियम की पुन: खोज की, हालांकि, इसे नाइओबियम कहा।
बाद में, 1847 में, रसायनज्ञ आर. हरमन ने कहा कि उन्होंने रूस में इल्मेन्स्की पर्वत के संदर्भ में टैंटलम, नाइओबियम और पेलोपियम के समान एक और तत्व की खोज की है, जिसे इल्मेनियम कहा जाता है।
हालाँकि, 1868 में, आखिरकार, स्विस वैज्ञानिक जीन चार्ल्स गैलिसार्ड मारिग्नाको ने नाइओबियम और टैंटलम को अलग करने में कामयाब रहे. टैंटलम और नाइओबियम ऑक्साइड के मिश्रण से, मैरिग्नैक ने इन यौगिकों के फ्लोराइड प्राप्त किए।
दोनों की अलग-अलग विलेयताओं की खोज करते हुए, मैरिग्नैक ने उन्हें अलग कर दिया। एक अन्य वैज्ञानिक जिसने दो तत्वों को अलग करने में योगदान दिया, वह था स्वीडिश क्रिश्चियन विल्हेम ब्लोमस्ट्रैंड, जब उन्होंने एक नए की पहचान की क्लोराइड नाइओबियम का।
इस प्रकार, ब्रिटिश रसायनज्ञ हेनरी एनफील्ड रोस्को ने निष्कर्ष निकाला कि मैरिग्नैक और ब्लोमस्ट्रैंड दोनों यह साबित करने में सक्षम थे कि टैंटलाइट में केवल दो धातुएँ थीं: टैंटलम और नाइओबियम, जबकि अन्य प्रस्तावित धातुएं अलग-अलग अनुपात में दोनों के साधारण मिश्रण से ज्यादा कुछ नहीं थीं, जिसमें टंगस्टन, टाइटेनियम और लौह जैसे अन्य तत्व भी शामिल हो सकते थे। 1950 के दशक तक कोलम्बियम नाम नाइओबियम के विकल्प के रूप में बना रहा।
टैंटलम पर हल किए गए व्यायाम
प्रश्न 1
(एनेम 2018) ग्रीक पौराणिक कथाओं में, निओबिया टैंटलस की बेटी थी, जो दो पात्रों को पीड़ा के लिए जाना जाता था। 41 के बराबर परमाणु क्रमांक (Z) वाले रासायनिक तत्व में रासायनिक और भौतिक गुण इतने समान होते हैं कि परमाणु क्रमांक 73 वाले तत्व के समान ही वे भ्रमित हो जाते हैं। इसलिए, ग्रीक पौराणिक कथाओं के इन दो पात्रों के सम्मान में, इन तत्वों को नाइओबियम (Z = 41) और टैंटलम (Z = 73) के नाम दिए गए थे। इन दो रासायनिक तत्वों ने धातु विज्ञान में, के उत्पादन में बहुत आर्थिक महत्व प्राप्त किया सुपरकंडक्टर्स और उच्च अंत उद्योग में अन्य अनुप्रयोगों में, ठीक रासायनिक और भौतिक गुणों के लिए दोनों के लिए सामान्य।
कीन, एस. गायब होने वाला चम्मच: और रासायनिक तत्वों से पागलपन, प्यार और मृत्यु की अन्य सच्ची कहानियां। रियो डी जनेरियो: ज़हर, 2011 (अनुकूलित)।
इन तत्वों का आर्थिक और तकनीकी महत्व, उनके रासायनिक और भौतिक गुणों की समानता के कारण, किसके कारण है?
ए) एफ सबलेवल में इलेक्ट्रॉन हैं।
बी) आंतरिक संक्रमण के तत्व हो।
सी) आवर्त सारणी पर एक ही समूह से संबंधित हैं।
डी) उनके सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन क्रमशः 4 और 5 के स्तर पर हैं।
ई) क्रमशः क्षारीय पृथ्वी और क्षारीय परिवार में स्थित हो।
संकल्प:
वैकल्पिक सी
नाइओबियम और टैंटलम के बीच भ्रम उनके रासायनिक गुणों की महान समानता के कारण होता है। में क्यूरसायन विज्ञानतत्वों के बीच समानता को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि वे आवर्त सारणी में एक ही समूह से संबंधित हैं। मेंडेलीव ने उन्हें रासायनिक और भौतिक गुणों की समानता को ध्यान में रखते हुए भी वर्गीकृत किया।
प्रश्न 2
टैंटलम को टैंटलाइट नामक खनिज से निकाला जा सकता है, जिसकी संरचना भिन्न हो सकती है। आयरन II ऑक्साइड और टैंटलम, FeTa. की संभावित रचनाओं में से एक है2हे6.
टैंटलाइट की प्रदर्शित संरचना में, टैंटलम की ऑक्सीकरण संख्या है:
ए) +2
बी) +3
सी) +5
डी) +10
ई) +12
संकल्प:
वैकल्पिक सी
नामकरण में रोमन अंक II इंगित करता है कि लोहा, इस यौगिक में +2 की ऑक्सीकरण संख्या होती है। ऑक्साइड में, ऑक्सीजन इसकी ऑक्सीकरण संख्या -2 है। इस प्रकार, टैंटलम की ऑक्सीकरण संख्या की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:
+2 + 2x + 6 (-2) = 0
हम x को टैंटलम की ऑक्सीकरण संख्या मानते हैं। इस प्रकार, समीकरण शून्य पर सेट है, क्योंकि प्रश्न में ऑक्साइड विद्युत रूप से तटस्थ है, न कि a आयन.
समीकरण को हल करते हुए, हमारे पास है:
2x + 2 - 12 = 0
2x - 10 = 0
2x = 10
एक्स = +5
टैंटलम, नाइओबियम की तरह, इसे प्राप्त करता है ऑक्सीकरण संख्या इसके अधिकांश यौगिकों में।
स्टेफ़ानो अराउजो नोवाइस द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक
