Tántalo (elemento) para niños
El tántalo (símbolo Ta) es un elemento químico con el número atómico 73. Se encuentra en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos. Es un metal de transición poco común, de color azul grisáceo y muy duro. Brilla como el metal y es muy resistente a la corrosión. Se encuentra en un mineral llamado tantalita. El tántalo es seguro para el cuerpo humano, por eso se usa para fabricar instrumentos de cirugía y para implantes médicos.
El tántalo es una excelente opción cuando se necesita un material que no se oxide ni se dañe fácilmente. Aunque no es un metal noble como el oro, su resistencia química es muy similar. Además, el tántalo es fácil de moldear, incluso a bajas temperaturas, a pesar de su estructura cristalina. Su gran resistencia a la corrosión lo hace muy útil en muchas aplicaciones químicas. Este metal se usa, por ejemplo, para fabricar piezas de hornos, implantes médicos y componentes electrónicos como los capacitores.
Datos para niños Hafnio ← Tántalo → Wolframio |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tabla completa • Tabla ampliada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Información general | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre, símbolo, número | Tántalo, Ta, 73 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie química | Metales de transición | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloque | 5, 6, d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atómica | 180,9479 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Xe] 4f14 5d3 6s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza Mohs | 6,5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrones por nivel | 2, 8, 18, 32, 11, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apariencia | Azul grisáceo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades atómicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio medio | 145 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1,5 (escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio atómico (calc) | 200 pm (radio de Bohr) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio covalente | 138 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado(s) de oxidación | 5, 4, 3, 2, -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Óxido | Óxido de tántalo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.ª energía de ionización | 761 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.ª energía de ionización | 1500 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Líneas espectrales |
_NIST_ASD_emission_spectrum.png){kind=small} |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado ordinario | Sólido | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad | 16650 kg/m3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusión | 3290 K (3017 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 5731 K (5458 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporización | 743 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusión | 31,6 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Presión de vapor | 0,776 Pa a 3269 K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Varios | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | Cúbica centrada en el cuerpo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 140 J/(kg·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 7,61 × 106 S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 57,5 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Módulo elástico | 186 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Coeficiente de Poisson | 0,34 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos más estables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Artículo principal: Isótopos del tántalo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Contenido
Historia del Tántalo
El tántalo fue descubierto en Suecia en el año 1802 por Anders Gustaf Ekeberg. Lo encontró en dos muestras de minerales, una de Suecia y otra de Finlandia. Antes, en 1801, otro químico llamado Charles Hatchett había descubierto el niobio, que en ese momento se llamaba columbio.
Durante un tiempo, se pensó que el tántalo y el niobio eran el mismo elemento. Sin embargo, en 1846, el químico alemán Heinrich Rose sugirió que había dos elementos diferentes en la muestra de tantalita. Los llamó niobio y pelopio, en honor a los hijos de Tántalo de la mitología griega. Más tarde, se confirmó que el niobio era el mismo elemento que Hatchett había descubierto.
Las diferencias entre el tántalo y el niobio fueron demostradas claramente en 1864 por Christian Wilhelm Blomstrand y otros científicos. En 1866, el químico suizo Jean Charles Galissard de Marignac fue el primero en obtener tántalo en su forma metálica. Lo hizo calentando cloruro de tántalo en una atmósfera de hidrógeno. Al principio, el tántalo que se obtenía no era muy puro. El primer metal dúctil (que se puede estirar en hilos) y relativamente puro fue producido por Werner von Bolton en 1903. Los hilos de tántalo se usaron en las bombillas antes de que el tungsteno se hiciera más común.
El nombre "tántalo" viene de Tántalo, un personaje de la mitología griega. Tántalo fue castigado por los dioses con sed eterna. Estaba de pie en el agua, pero cuando intentaba beber, el agua se alejaba. También había frutas sobre su cabeza, pero cuando intentaba alcanzarlas, las ramas se movían. Anders Ekeberg le dio este nombre al elemento porque el tántalo, al sumergirse en ácido, no lo absorbía, como si fuera "tentado" pero sin poder "saciar" su necesidad.
Durante muchos años, para separar el tántalo del niobio se usaba un método de cristalización fraccionada. Este método fue descubierto por Jean Charles Galissard de Marignac en 1866. Hoy en día, se usa un método más moderno llamado extracción con disolventes.
Propiedades del Tántalo
El tántalo es un metal de color gris brillante. Es pesado y dúctil, lo que significa que se puede estirar en hilos. Tiene un punto de fusión muy alto, es decir, necesita mucho calor para derretirse. También es un buen conductor de la electricidad y del calor, y es muy duro.
Es muy resistente a los ácidos. Solo se disuelve con ácido fluorhídrico o si se funde con sustancias alcalinas. Es muy similar al niobio y a menudo se extrae de un mineral llamado coltán, que es una mezcla de tantalita y columbita. El tántalo puede alcanzar un estado de oxidación de +5.
¿Dónde se encuentra el Tántalo?
Se calcula que el tántalo forma una parte muy pequeña de la corteza terrestre, alrededor de 1 o 2 partes por millón de su peso. Hay varios tipos de minerales que contienen tántalo, pero solo algunos se usan en la industria. Los más importantes son la tantalita, la microlita, la wodginita, la euxenita y la policrasa.
La tantalita es el mineral más importante para obtener tántalo. La tantalita y la columbita tienen una estructura mineral similar. Si un mineral tiene más tántalo que niobio, se llama tantalita. Si tiene más niobio que tántalo, se llama columbita (o niobita). Como los minerales que contienen tántalo son muy densos, el mejor método para extraerlos es la separación por gravedad. Otros minerales que contienen tántalo son la samarskita y la fergusonita.
Usos del Tántalo
.jpg)
El tántalo se usa casi siempre para fabricar capacitores electrolíticos. Estos son componentes esenciales en los aparatos electrónicos pequeños, como:
- Teléfonos móviles
- GPS
- Satélites artificiales
- Televisores de plasma
- Videoconsolas
- Ordenadores portátiles
- PDAs
- Reproductores MP3 y MP4
Sin el tántalo, los dispositivos portátiles de hoy en día no podrían ser tan pequeños. También se usa para transferir calor en equipos de la industria química. Es importante en la fabricación de aceros inoxidables austeníticos. Estos aceros, que contienen cromo y níquel, pueden mejorar sus propiedades al añadir tántalo, haciéndolos más resistentes a la corrosión o adecuados para altas temperaturas. El tántalo es tan resistente a la corrosión como el oro y el platino.
Este elemento es un excelente conductor, lo que lo hace más eficiente para crear capacitores que los de aluminio, sin que se caliente la placa.
El Ta2O5-SiO2 se usa como catalizador en la producción de butadieno a partir de etano.
En los últimos años, el tántalo también se ha usado en la numismática para monedas de colección. Kazajistán fue el primer país en acuñar monedas con tántalo, tanto en su estado natural como coloreado con diferentes métodos.
También se utiliza en implantes médicos para rodillas, caderas y columna vertebral.
Producción de Tántalo
El tántalo se obtiene del coltán (una mezcla de columbita y tantalita). La República Democrática del Congo es el mayor productor de coltán, con aproximadamente el 9% de las reservas mundiales.
El tántalo forma parte de un grupo de minerales importantes para la industria, conocidos como 3TG. Este grupo incluye la casiterita, la wolframita, el coltán y el oro. Estos minerales son muy importantes para industrias como la electrónica, la automotriz y la aviación. Su extracción y comercio están regulados por leyes internacionales, como la ley estadounidense Dodd Frank y la Regulación de los Mienerales de Conflicto de la UE, para asegurar que su origen sea responsable.
Tántalo en Argentina
En Argentina, el tántalo se encuentra en forma de coltán en las sierras de Córdoba, donde se ha comprobado que su pureza es casi del 100%. Es probable que también esté presente en otras zonas del norte de Cuyo, partes de Santiago del Estero y en algunas elevaciones de Tucumán.
Históricamente, ya se producía tántalo en San Luis y Córdoba para la industria del acero. El tántalo es una materia prima muy importante económicamente, y se espera que su demanda siga creciendo.
Efectos del Tántalo en la Salud y el Ambiente
El tántalo puede ser perjudicial si se inhala, se ingiere o entra en contacto con la piel, ya que puede irritar los ojos. Sin embargo, no se han registrado problemas de salud en trabajadores que han estado expuestos al tántalo en la industria. El tántalo metálico es inerte. Es importante desechar el tántalo con cuidado para proteger el medio ambiente.
