Hlavná veda

Chemický prvok tália

Chemický prvok tália
Chemický prvok tália

Video: Tabuľa: Ako vznikli chemické prvky vo vesmíre? 2024, Smieť

Video: Tabuľa: Ako vznikli chemické prvky vo vesmíre? 2024, Smieť
Anonim

Tálium (Tl), chemický prvok, kov hlavnej skupiny 13 (IIIa alebo skupina bóru) periodickej tabuľky, jedovatý a s obmedzenou obchodnou hodnotou. Rovnako ako olovo, tálium je mäkký prvok s nízkou teplotou topenia s nízkou pevnosťou v ťahu. Čerstvo narezané tálium má kovový lesk, ktorý po vystavení vzduchu tupá až modrasto sivá. Kov naďalej oxiduje po dlhšom kontakte so vzduchom, čím sa vytvára ťažká nechránená oxidová kôra. Tálium sa pomaly rozpúšťa v kyseline chlorovodíkovej a zriedenej kyseline sírovej a rýchlo v kyseline dusičnej.

prvok skupiny bóru

(Ga), indium (In), tálium (Tl) a nihonium (Nh). Sú charakterizované ako skupina tým, že majú tri elektróny v najvzdialenejších častiach

Tálium, zriedkavejšie ako cín, sa koncentruje iba v niekoľkých mineráloch, ktoré nemajú žiadnu obchodnú hodnotu. Stopové množstvá tália sú prítomné v sulfidických rudách zinku a olova; pri pražení týchto rúd sa tálium koncentruje v spalinách, z ktorých sa získava.

Britský chemik Sir William Crookes objavil (1861) tálium pozorovaním prominentnej zelenej spektrálnej línie generovanej seleničitými pyritmi, ktoré sa používali pri výrobe kyseliny sírovej. Crookes a francúzsky chemik Claude-Auguste Lamy nezávisle izolovali (1862) tálium, čím preukázali, že ide o kov.

Známe sú dve kryštalické formy prvku: šesťuholník tesne zabalený pri teplote nižšej ako približne 230 ° C a kubický centrom nad ním. Prírodné tálium, najťažšie z prvkov bórovej skupiny, pozostáva takmer výlučne zo zmesi dvoch stabilných izotopov: tália-203 (29,5%) a tália-205 (70,5%). Ako produkt rozpadu sa vyskytujú stopy niekoľkých krátkodobých izotopov v troch prírodných rádioaktívnych dezintegračných radoch: tálium-206 a tálium-210 (uránová séria), tálium-208 (séria tória) a tálium-207 (séria aktínia).

Kov tália nemá komerčné využitie a zlúčeniny tália nemajú významnú komerčnú aplikáciu, pretože síran tálnatý sa v 60. rokoch 20. storočia prevažne nahradil ako rodenticíd a insekticíd. Bezohľadné zlúčeniny majú niekoľko obmedzených použití. Napríklad zmiešané kryštály bromid-jodid (TlBr a TlI), ktoré prenášajú infračervené svetlo, boli vyrobené pre šošovky, okná a hranoly pre infračervené optické systémy. Sulfid (Tl 2 S) bol použitý ako základná zložky vo veľmi citlivej fotoelektrickým článkom a oxysulfidu v infračervenej citlivej fotobunky (thallofide buniek). Tálium tvoria jeho oxidy v dvoch rôznych oxidačných stavoch, 1 (Tl 2 O) a +3 (Tl 2 O 3). Tl 2 O bol použitý ako prísada do vysoko refrakčných optických skiel a ako farbivo v umelých drahokamov; Tl 2 O 3 je n-polovodič typu. Kryštály alkalického halogenidu, ako je jodid sodný, boli dopované alebo aktivované zlúčeninami tália na výrobu anorganických fosforov na použitie v scintilačných počítačoch na detekciu žiarenia.

Thálium dodáva žiarivému plameňu žiarivé zelené sfarbenie. Thallous chrómanov, vzorec Tl 2 CrO 4, je najlepšie používať v kvantitatívnej analýze tálium, po každom thallitý iónu, Tl 3+, prítomný vo vzorke, bol znížený na thallous stave, Tl +.

Tálium je typické pre prvky skupiny 13, ktoré majú konfiguráciu vonkajšieho elektrónu s 2 p 1. Propagácia elektrónu z elektródy na ap orbitálne umožňuje, aby bol prvok kovalentný tri alebo štyri. Pri táliu je však energia potrebná na podporu → → p v porovnaní s energiou kovalentnej väzby Tl-X, ktorá sa získa pri tvorbe TlX 3, vysoká; preto derivát s oxidačným stavom +3 nie je veľmi energeticky výhodným reakčným produktom. Tálium teda na rozdiel od ostatných prvkov bórovej skupiny prevažne tvorí jednotlivo nabité soli tália, ktoré majú tálium v ​​oxidačnom stave +1 a nie v oxidačnom stave +3 (elektróny 6 s 2 zostávajú nevyužité). Je to jediný prvok k vytvoreniu stabilnej jednotlivo nabitý katión s vonkajšou konfiguráciou elektrónov (n-1) d 10 ns 2, čo je dosť neobvykle, nie je konfigurácia inertný plyn. Vo vode sa bezfarebný, stabilnejší tálový ión Tl + podobá ťažším iónom alkalického kovu a striebru; zlúčeniny tália v jeho +3 stave sa ľahko redukujú na zlúčeniny kovu v jeho +1 stave.

V oxidačnom stave +3 sa tálium podobá na hliník, i keď sa zdá, že ión Tl 3+ je príliš veľký na to, aby tvoril kamence. Veľmi úzka podobnosť vo veľkosti jedným nábojom tália iónu, Tl +, a rubídia iónu, Rb +, je veľa Tl + soli, ako sú napríklad chrómanov, sulfát, nitrát a halogenidy, izomorfné (tj, majú zhodnú kryštál štruktúra) na zodpovedajúce soli rubídia; ión Tl + je tiež schopný nahradiť ión Rb + v kamencoch. Tak, tálium robí tvorí kamenec, ale pritom nahradí M + ión, skôr než očakávané atómom kovu M 3+, v M + M 3+ (SO 4) 2 ∙ 12H 2 O.

Rozpustné zlúčeniny tália sú toxické. Samotný kov sa mení na takéto zlúčeniny kontaktom s vlhkým vzduchom alebo pokožkou. Otrava táliom, ktorá môže byť fatálna, spôsobuje nervové a gastrointestinálne poruchy a rýchlu stratu vlasov.

Vlastnosti prvku

atómové číslo 81
atómová hmotnosť 204,37
bod topenia 303,5 ° C (578,3 ° F)
bod varu 1 457 ° C (2 655 ° F)
merná hmotnosť 11,85 (pri 20 ° C [68 ° F])
oxidačné stavy +1, +3
elektrónová konfigurácia. [Xe] 4f 14 5d 10 6S 2 6p 1