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ELM Élément n° 73 sur 118

Tantale (Ta)

Rare dans la croûte terrestre, le tantale associe une forte résistance à la corrosion à une température de fusion élevée. Ces propriétés expliquent sa présence dans des composants électroniques, des équipements industriels et certains dispositifs médicaux.

Par Claire Delmas · Mis à jour le

Fiche d’identité du tantale

Numéro atomique (Z)
73
Symbole
Ta
Masse atomique
180,94788 u
Masse molaire
180,94788 g/mol
Famille
Métaux de transition
Période · groupe · bloc
6 · 5 · d
Configuration électronique
[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d³
État à 20 °C
solide
Température de fusion
3 016,85 °C (3 290 K)
Température d’ébullition
5 457,85 °C (5 731 K)
Masse volumique
16,4 g/cm³
Électronégativité (Pauling)
1,5
Rayon atomique (van der Waals)
217 pm
1re énergie d’ionisation
7,89 eV
Affinité électronique
0,322 eV
États d’oxydation
+5
Découverte
1802, par Anders Gustaf Ekeberg
Nom tiré de
Tantale
Abondance dans l’eau de mer
2 × 10⁻⁶ mg/L
Numéro CAS
7440-25-7
Tantale : période 6, groupe 5, famille des métaux de transition.
Ta
Électrons par couche : 2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Le tantale est un métal de transition du groupe 5, voisin du niobium dans le tableau périodique. Sa masse atomique est de 180,94788 u et son numéro atomique, 73. Sa configuration électronique aide à le situer parmi les métaux de transition, une famille dont les éléments présentent souvent plusieurs états d’oxydation et forment des composés variés. Le tantale se distingue surtout par sa résistance chimique et sa capacité à rester solide à très haute température.

Où trouve-t-on le tantale et comment l’extrait-on ?

Le tantale est présent dans certains minerais, notamment la tantalite et la columbite-tantalite, où il est souvent associé au niobium. Il ne se trouve donc généralement pas sous forme de métal pur dans la nature. L’Élémentarium de la Société chimique de France décrit une séparation qui transforme d’abord le minerai en fluorotantalate de potassium, un composé intermédiaire servant à produire ensuite différents produits du tantale.

Séparer le tantale du niobium est une étape importante, car leurs propriétés chimiques sont proches. Les minerais sont concentrés, puis traités pour isoler les composés de chaque élément avant d’obtenir le métal ou des produits tels que l’oxyde et le carbure. La disponibilité du tantale dépend donc à la fois des ressources minières et des procédés de traitement.

Pourquoi le tantale résiste-t-il à la corrosion ?

À température ambiante, le métal résiste fortement à de nombreuses attaques chimiques. Une fine couche d’oxyde se forme à sa surface et contribue à le protéger. Cette résistance n’est toutefois pas absolue : certaines substances, dont l’acide fluorhydrique, peuvent attaquer le tantale. Comme pour tout matériau, le comportement dépend du milieu et des conditions d’exposition.

La valeur de fusion de la fiche d’identité, 3 016,8 °C, témoigne également de son caractère réfractaire, c’est-à-dire de sa capacité à supporter des températures très élevées avant de fondre. Ces qualités le rendent utile dans des environnements où des matériaux plus réactifs ou moins résistants à la chaleur se dégradent.

Des condensateurs aux équipements industriels

Un usage majeur du tantale est la fabrication de condensateurs, composants qui stockent temporairement une charge électrique. L’oxyde de tantale(V), de formule Ta₂O₅, sert de matériau diélectrique, c’est-à-dire de couche isolante dans certains condensateurs. La fiche du Los Alamos National Laboratory mentionne aussi l’emploi du métal dans des pièces de fours sous vide et des équipements destinés aux procédés chimiques.

La résistance à la chaleur et à la corrosion intéresse également l’aéronautique et les installations industrielles. Le tantale entre dans certains alliages et pièces d’équipement. Sous forme de carbure, TaC, il peut aussi être associé au graphite dans des matériaux très durs utilisés pour des outils de coupe. Ces applications concernent des matériaux spécialement élaborés, et non le métal pur utilisé seul.

Le pentoxyde de tantale peut par ailleurs être incorporé à des verres à indice de réfraction élevé, propriété recherchée pour certaines lentilles optiques. Ainsi, différents composés du même élément répondent à des besoins distincts : isolation électrique, dureté ou comportement optique.

Pourquoi l’utilise-t-on en médecine ?

Le tantale est employé dans certains instruments chirurgicaux et implants. Sa résistance à la corrosion dans le corps et sa compatibilité avec les tissus expliquent ces usages. Cela ne signifie pas que tout objet en tantale convient à un usage médical : la forme du matériau, sa pureté, sa fabrication et le dispositif complet comptent aussi.

Le symbole Ta désigne l’élément, tandis que ses composés ont des propriétés différentes. Pour situer ses voisins et les éléments qui partagent sa famille, vous pouvez consulter la page sur les métaux de transition.

Isotopes naturels du tantale

IsotopeMasse (u)Abondance naturelleStabilité
¹⁸⁰Ta179,9474648(24)0,012 %radioactif
¹⁸¹Ta180,9479958(20)99,988 %stable

93 isotopes du tantale sont connus, dont 1 stable. Données : NIST et AMDC (AIEA), via PubChem.

Questions fréquentes

Quelle est la masse molaire du tantale ?

La masse molaire du tantale est de 180,94788 g/mol, d’après la masse atomique standard de 180,94788 u retenue par l’IUPAC (CIAAW). Une mole d’atomes de tantale pèse donc environ 180,94788 grammes.

Quel est le numéro atomique du tantale ?

Le numéro atomique du tantale est 73 : son noyau compte 73 protons, et l’atome neutre autant d’électrons. Son symbole chimique est Ta.

Quelle est la configuration électronique du tantale ?

La configuration électronique du tantale est [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d³, soit 2, 8, 18, 32, 11, 2 électrons répartis de la première à la dernière couche. Le tantale appartient au bloc d du tableau périodique.

Le tantale est-il magnétique ?

Le tantale métallique n’est pas un aimant permanent dans les conditions ordinaires. Ses propriétés magnétiques ne sont pas le principal motif de son emploi industriel : sa résistance à la corrosion, sa tenue à haute température et les propriétés diélectriques de son oxyde sont beaucoup plus déterminantes pour ses usages courants.

Le tantale est-il toxique ?

On ne peut pas déduire la toxicité d’un matériau du seul nom de l’élément. Le risque dépend notamment de la forme chimique, de la taille des particules, de la voie d’exposition et de la dose. Le tantale métallique est utilisé dans certains implants, mais cela ne rend pas automatiquement tous ses composés ou poussières inoffensifs.

Pourquoi le tantale porte-t-il le nom d’un personnage mythologique ?

Son nom vient de Tantale, personnage de la mythologie grecque. Il a été choisi en référence à la difficulté avec laquelle le métal réagit avec certains acides : le métal semblait, par analogie avec le supplice mythologique de Tantale, rester inaccessible aux substances qui l’entouraient.

Sources des données

Valeurs relevées le 3 octobre 2026. Températures et masses volumiques à pression atmosphérique ; une valeur « non mesuré » n’est pas connue expérimentalement.