钽金属的化学性质

钽位于元素周期表第VB族，左右分别与铪、钨相邻上面分别是钒、铌。钽的电子结构决定了钽的最稳定化合价态为5价，另外，在一些钽的化合物中，钽还表现出3价4价和2价的状态。钽的化学性质比较复杂，钽本身具有典型的金属特性，但其五氧化物呈酸性，而其低价氧化物则呈碱性。

一、钽与气体的反应

金属钽的重要性质之一是能吸收氢、氧、氮及其他气体，并形成相应的固溶体或化合物，因此这类杂质元素的微量存在对金属的力学性能和电性能都有很大的影响。

在氧气气氛、常温下，钽是稳定的，加热至300℃以上开始氧化，随着温度的升高，氧化反应速度加快。在氢气气氛下，温度低于300℃时，钽能溶解大量的复形成固溶体，当温度达到500℃时，吸收氢的速度最大,此时生成钽的氢化物(TaH)，钽吸氢后，性能变脆，易于破碎。钽与氢的反应是可逆反应，当在真空中加热到600~800℃时，氢化物又分解释放出氢气，金属恢复原有性能。钽工业就是利用这种性能用金属条、锭制取金属粉末。在氮气气氛下，钽在600℃时开始吸收氮气，形成固溶体。在氮-钽系中存在五种相:α相、B相、y相、8相和ε相。此外，氟在室温下能与钽作用;氯在250℃以上对钽起作用;溴在300℃以上对钽起作用;对于气体碘，当温度到赤热之前，钽一直保持惰性。碳和含碳气体(如CH、CO)在高温(1200~1400℃)下与钽相互作用生成碳化物(TaC)。

二、在化学介质中的反应

钽几乎在任何环境下都能迅速生成一层表面氧化膜并紧密包覆于其金属基体之上，该氧化膜极薄极致密，对几乎所有的介质都具有不透性，而且一旦出现损坏，能立即自愈。由于有这样一种优异的保护膜，钽具有极其优异的抗腐蚀性能。除了氟、氢氟酸、含氟离子的酸性溶液、发烟硝酸和强碱以外，钽在大多数的介质中都不会被腐蚀。返回搜狐，查看更多