Tantalio

Entre los elementos que se ubican en la tabla periódica se encuentra el Tantalio, conocido como un metal de transición raro del grupo de los lantánidos. Ya que, posee características muy particulares, como su alto grado de pureza y fisiológicamente inerte. Sus componentes son fundamentales para la fabricación de todo tipo de dispositivos electrónicos, equipos quirúrgicos, entre otros. 

¿Qué es el Tantalio?

Es un metal llamado Tántalo y también, se le conoce como el Oro azul, por el tono gris azulado brillante que presenta en estado de oxidación.  Posee una estructura dura y resistente a la corrosión, de gran ductilidad, elevado punto de fusión y un excelente conductor de electricidad. 

Símbolo del Tantalio 

Ta
Tantalio fue el nombre que le designó la Real Academia Española, dicha palabra proviene del griego Tántalos, personaje que representa la mitología griega que fue condenado a no comer, ni beber. Por esta razón, este metaloide es conocido como Tántalo. 

Características del Tantalio

Este metal se caracteriza por tener un alto estado de oxidación en el grupo +5, aunque también, se presenta en los puntos de oxidación 4, 3 y 2. Además, posee otra serie de peculiaridades:

  • Estado: Sólido, duro y pesado.            
  • Color: Gris azulado brillante.
  • Solubilidad: Se disuelve en ácido fluorhídrico y por medio de fusión alcalina. 
  • Toxicidad: No es tóxico ni representa riesgos para la salud por ser inerte si no se ingiere.
  • Reactividad: Reacciona en caliente con halogenuros y oxígeno, reacciona directamente con Azufre, Selenio, Boro, Carbono y Telurio a altas temperaturas. 
  • Radiactividad: Por su alto contenido de Uranio y Torio se considera un elemento radiactivo. 
  • Estructura: Cristalina, cúbica centrada en el cuerpo. 
  • Composición: Contiene 74 electrones, 107 neutrones y 74 protones. 

Propiedades químicas y físicas del Tantalio

  1. Número atómico: 73
  2. Periodo: 5
  3. Bloque: d
  4. Grupo: 5
  5. Valencia: 2, 3, 4, 5
  6. Radio covalente (Å): 138 pm
  7. Configuración electrónica: [Xe]4f14 5d3 6s2    
  8. Masa atómica (g/mol): 180. 948 g/mol
  9. Densidad: 16650 kg/m³
  10. Punto de ebullición:  5425 ° C 
  11. Punto de fusión: 2996 ° C 
  12. Radio atómico: 1,46 Å
  13. Radio iónico: 0,73 Å
  14. Electrones por capa: 2, 8, 18, 32, 11, 2 
  15. Electronegatividad: 1,5
  16. Estado de oxidación: 5 ligeramente ácido
  17. Óxido: Levemente ácido.
  18. Primer potencial de ionización eV: 761 kJ/mol
  19. Calor específico: 140 J / (K.kg)
  20. Conductividad térmica:  57, 5 W / (K.m)
  21. Conductividad eléctrica: 7,61 x 106 m-1·Ω-1

Origen del Tantalio

El Tantalio se encuentra por primera vez en las minas de Ytterby Suecia y en Kimito Finlandia para el año 1802 descubierto por el científico químico Anders G Ekerberg. Sin embargo, fue hasta el 1844 que se logró identificar como un elemento distinto del Niobo, ya que, al principio los científicos pensaron que se trataba del mismo metal por tener algunas características en común.

 Fueron los investigadores Jean Charles Galissard de Marignac en 1886 y Rowe en 1944 quienes corroboraron las diferencias de los ácidos Tantálico y Nióbico. Después de muchos intentos fallidos, para el año 1922 se consigue obtener el 99,9% de pureza del Tantalio.  

¿Para qué sirve el Tantalio? 

Este elemento químico posee gran capacidad de conductividad eléctrica, por lo que se fabrican capacitores de Tantalio como sustitutos de los de Aluminio.  También, se utilizan aleaciones de este metal con altos puntos de fusión y el ferro-Tantalio aprovechados en diversos campos de la industria. A continuación, descubre otros de sus usos:

  • Equipos electrónicos: En la producción de teléfonos móviles, discos duros, portátiles, microprocesadores y televisores de plasma. 
  • Medicina: Se utiliza para fabricar piezas de marcapasos cardíacos, instrumentos quirúrgicos y partes de materiales de ortodoncia. 
  • Campo nuclear: En componentes para misiles, reactores nucleares y hornos al vacío.
  • Aeronáutica: En la fabricación de turbinas, navegación por satélite, control remoto e instrumental de aeronaves. 

También, se usa para chips de activadores de bolsas de aire para coches, escudos de calor, herramientas de cortes, dientes para excavadoras, brocas, lentes de cámara e impresión de monedas biométricas. Por lo que es uno de los metaloides con mayor demanda en el mercado a nivel mundial.

¿Dónde se encuentra el Tantalio? 

Venezuela es el país con la más grande reserva de Tantalio y el segundo productor con alrededor del 60%. La mayor explotación de este metaloide es la República Democrática del Congo que abarca un 80% de las reservas estimadas a nivel mundial. Otros países con yacimientos y producción en menor cantidad del Oro azul son Brasil, Tailandia, Australia, Bolivia, Canadá, China, África y Arabia Saudita.

¿Cómo se extrae el Tantalio?

El Tantalio se produce a cielo abierto, en rocas duras de granito, pegmatitas y carbonitas, la mayor parte de las minas se consiguen al margen de ríos y volcanes activos, inactivos o extinguidos. Este elemento no se encuentra solo en la naturaleza, sino que, se consigue en la Tantalita, se refiere a cualquier mineral que contenga Tantalio. Tal como el coltán, el cual es una mezcla entre el Tántalo y la Columbita. También, en el Niobio está presente de una forma inherente. 

El primer paso para su extracción ocurre dentro o cerca de la mina para aprovechar mejor el recurso de óxido de Tantalio. A través de procedimientos por electrostática y electromagnetismo. Además, se utiliza el fluorotitanato con reducción de Sodio, Potasio, disolventes de ácido clorhídrico o el intercambio iónico. 

En conclusión, el Oro azul o Tantalio, es uno de los elementos químicos más requeridos en el mercado de la tecnología electrónica por su capacidad para crear condensadores electrolíticos. Además, por ser un metal inerte se emplea en la fabricación de materiales quirúrgicos y odontológicos.

Otros elementos de la tabla periódica: