Оксид тантала (V)

Оксид тантала(V) — неорганическое соединение, оксид металла тантала с формулой Ta₂O₅, белые тугоплавкие кристаллы, термически устойчивые, не растворимые в воде.

Получение

• Сжигание тантала в кислороде:

• Гидролиз фторида тантала(V) или хлорида тантала(V):

Физические свойства

Оксид тантала(V) образует белые кристаллы нескольких кристаллических модификаций:

• α-Ta₂O₅ — тетрагональная сингония, пространственная группа I 4₁/amd, параметры ячейки a = 0,381 нм, c = 3,609 нм, d = 8,37 г/см³, температура плавления 1887°С, устойчива выше 1360°С;
• β-Ta₂O₅ — ромбическая сингония, параметры ячейки a = 0,6198 нм, b = 4,029 нм, c = 0,3888 нм, Z = 11, d = 8,18 г/см³, температура плавления 1787°С, устойчива до 1360°С;
• δ-Ta₂O₅ — гексагональная сингония, параметры ячейки a = 0,3874 нм, c = 0,362 нм, метастабильная, образуется при закалке;
• триклинная сингония, параметры ячейки a = 0,3801 нм, b = 0,3785 нм, c = 3,574 нм, α = 90,91°, β = 90,19°, γ = 90°, метастабильная, образуется при закалке;

При нормальных условиях стабильна форма β-Ta₂O₅.

Из раствора осаждается в виде гидрата Ta₂O₅•n H₂O, который является более реакционноспособным. После прокаливания (выше 600°С) становится химически пассивным.

Химические свойства

• Реагирует с концентрированной плавиковой кислотой:

• С фторидом калия в разбавленной плавиковой кислотой:

• Реагирует с растворами щелочей:

• Реагирует при сплавлении с гидроксидами щелочных металлов:

• Реагирует с хлором в присутствии восстановителей:

• При сильном нагревании реагирует с хлором:

• При сильном нагревании реагирует с хлористым водородом:

Применение

• Промежуточный продукт при получении металлического тантала.
• Благодаря высокой диэлектрической проницаемости и электрической прочности применяется в виде плёнок на поверхности тантала в электролитических конденсаторах и в качестве изолятора при производстве микросхем.
• Обладает высоким показателем преломления и применяется в оптике, в частности, в интерференционных светофильтрах.