73, Tantal (Ta)

Tantalos (gr. Mythologie)

Redox-Verhalten:

         
  Zr Nb Mo  
  Hf Ta W  
  Rf Db Sg  
         
 
Oxidationsstufen: +2, +3, +4, +5
*1Max. ggü. Fluor/Sauerstoff:  +5
Min. ggü. Wasserstoff:  
*2Binäre Verbindungen:  meist +5 *1 In binären Verbindungen mit Fluor/Sauerstoff; nicht in Komplexen!
*2 Oxidationsstufe als elektropositiver Teil einer Verbindung.
*3 Oxidationsstufe als Zentralatom eines Komplexes.
*3Komplexverbindungen:  fast immer +5

Metallische Spannungsreihe (0/5):  
pH 0: -0.975 V pH 14: -1.802 V    

Redox-Reaktionen:

Von → Nach Redoxreaktion bei pH 0 ε0 in V Redoxreaktion bei pH 14 ε0 in V

0 ⇔ +3[1] Ta → Ta3+ + 3e- -0.6 2Ta + 6OH- → Ta2O3 + 3H2O + 6e- -1.3
0 ⇔ +5 Ta + 7HF + 7H2O → TaF72- + 7H3O+ + 5e- -0.45
0 ⇔ +5[2] 2Ta + 15H2O → Ta2O5 + 10H3O+ + 10e- -0.975 2Ta + 10OH- → Ta2O5 + 5H2O + 10e- -1.802

+3 ⇔ +4[3] Ta3+ + 6H2O → TaO2 + e- + 4H3O+ -0.8 Ta2O3 + 2OH- → 2TaO2 + 2e- + H2O -2.1
+3 ⇔ +5[4] 2Ta3+ + 15H2O → Ta2O5 + 10H3O+ + 4e- -0.975 Ta2O3 + 4OH- → Ta2O5 + 2H2O + 4e- -2.555

+4 ⇔ +5[5] 2TaO2 + 3H2O → Ta2O5 + 2e- + 2H3O+ -1.15 2TaO2 + 2OH- → Ta2O5 + 2e- + 2H2O -3.01

Redoxpotentiale zwischen den einzelnen Oxidationsstufen:

Redoxpotentiale für pH 0:
von / nach
Ox.-Stufe:
Ta
(0)
Ta3+
(3)
TaO2
(4)
Ta2O5
(5)
 
Ta 0 -0.6 -0.65 -0.75  
Ta3+ -0.6 0 -0.8 -0.975  
TaO2 -0.65 -0.8 0 -1.15  
Ta2O5 -0.75 -0.975 -1.15 0  
Redoxpotentiale für pH 14:
von / nach
Ox.-Stufe:
Ta
(0)
Ta2O3
(3)
TaO2
(4)
Ta2O5
(5)
 
Ta 0 -1.3 -1.5 -1.802  
Ta2O3 -1.3 0 -2.1 -2.555  
TaO2 -1.5 -2.1 0 -3.01  
Ta2O5 -1.802 -2.555 -3.01 0  

Soweit nicht anders angegeben, wurden folgende Quellen verwendet:

1. Holleman-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage. ISBN: 978-3-11-017770-1
2. CRC, Handbook of Chemistry and Physics, 89. Edition. ISBN: 978-1-42-006679-1
3. Irwin/McGraw-Hill, Dean's Analytical Chemistry Handbook. ISBN: 978-0-071410601
4. Bard-Stratmann, Encyclopedia of Electrochemistry. Vol 7: Inorganic Chemistry. ISBN: 978-3-52-730250-5
5. Prof. Rodomontano: Nomenclatura Chimica e Tabelle.

Die Potentialwerte in den Tabellen wurden per Script aus den bekannten Potentialen errechnet.

[1] Quelle für basisches Potential: www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd355.pdf

[2] Der Wert bei pH 14 wurde über die Nernst-Gleichung aus jenem bei pH 0 errechnet.

[3] Steven G. Bratsch. Standard electrode potentials and temperature coefficients in water at 298.15K. Departement of chemistry, Southwest Texas State University, San Marcos, Texas.

[4] Basisches Potential wurde aus den Potentialen für Ta/Ta(OH)3 und Ta/T2O5 errechnet.

[5] Steven G. Bratsch. Standard electrode potentials and temperature coefficients in water at 298.15K. Departement of chemistry, Southwest Texas State University, San Marcos, Texas.