Thallium (Tl), kemisk element, metal fra hovedgruppe 13 (IIIa eller borgruppe) i det periodiske system, giftigt og med begrænset kommerciel værdi. Ligesom bly er thallium et blødt, lavt-smeltende element med lav trækstyrke. Frisk udskåret thallium har en metallisk glans, der trækker sig til blålig grå ved udsættelse for luft. Metallet oxideres ved langvarig kontakt med luft og frembringer en tung ikke-beskyttende oxidskorpe. Thallium opløses langsomt i saltsyre og fortyndes svovlsyre og hurtigt i salpetersyre.
bor gruppe element
(Ga), indium (In), thallium (Tl) og nihonium (Nh). De er karakteriseret som en gruppe ved at have tre elektroner i de yderste dele
Sjældnere end tin koncentreres thallium i kun få mineraler, der ikke har nogen kommerciel værdi. Spormængder af thallium er til stede i sulfidmalm af zink og bly; ved ristningen af disse malme koncentreres thalliumet i røggastøvene, hvorfra det genvindes.
Den britiske kemiker Sir William Crookes opdagede (1861) thallium ved at observere den fremtrædende grønne spektrallinie genereret af selenbærende pyritter, der var blevet brugt til fremstilling af svovlsyre. Crookes og den franske kemiker Claude-Auguste Lamy isolerede uafhængigt (1862) thallium, hvilket viser, at det var et metal.
To krystallinske former af elementet er kendt: tætpakket hexagonal under ca. 230 ° C (450 ° F) og kropscentreret kubik ovenfor. Naturligt thallium, den tyngste af borgruppeelementerne, består næsten udelukkende af en blanding af to stabile isotoper: thallium-203 (29,5 procent) og thallium-205 (70,5 procent). Spor af flere kortvarige isotoper forekommer som henfaldsprodukter i de tre naturlige radioaktive desintegrationsserier: thallium-206 og thallium-210 (uranium-serie), thallium-208 (thorium-serie) og thallium-207 (actinium-serien).
Thalliummetal har ingen kommerciel anvendelse, og thalliumforbindelser har ingen større kommerciel anvendelse, da thalløs sulfat stort set blev erstattet i 1960'erne som et gnavere og insekticid. Thalløse forbindelser har et par begrænsede anvendelser. For eksempel er blandede bromid-iodidkrystaller (TlBr og TlI), der transmitterer infrarødt lys, fremstillet i linser, vinduer og prismer til infrarøde optiske systemer. Sulfidet (Tl 2 S) er blevet anvendt som det afgørende element i en yderst følsom fotocelle og oxysulfid i en infrarød-følsom fotocelle (thallofide celle). Thallium danner sine oxider i to forskellige oxidationstrin, +1 (Tl 2 O) og +3 (TL 2 O 3). Tl 2 O er blevet anvendt som ingrediens i stærkt optisk brydende briller og som farvestof i kunstige perler; Tl 2 O 3 er en n-type halvleder. Alkalihalogenidkrystaller, såsom natriumiodid, er blevet dopet eller aktiveret af thalliumforbindelser til frembringelse af uorganiske phosphorer til anvendelse i scintillationstællere til at detektere stråling.
Thallium overfører en strålende grøn farve til en bunsen-flamme. Thallium chromat, formel Tl 2 CrO 4, anvendes bedst i kvantitativ analyse af thallium efter eventuel thallic ion, Tl 3+ har, til stede i prøven blevet reduceret til den thallium tilstand, Tl +.
Thallium er typisk for de Gruppe 13 elementer i at have en s 2 s 1 ydre elektron konfiguration. At promovere et elektron fra et s til ap-kredsløb giver elementet mulighed for at være tre eller fire kovalente. Med thallium er den krævede energi til s → p-promotering imidlertid høj i forhold til den kovalente bindingsenergi Tl – X, der genvindes ved dannelse af TlX 3; et derivat med en +3-oxidationstilstand er derfor ikke et meget energisk foretrukket reaktionsprodukt. Thallium danner således i modsætning til de andre boregruppeelementer overvejende enkeltladede thalliumsalte med thallium i +1 snarere end +3 oxidationstilstand (6s 2- elektronerne forbliver ubrugte). Det er det eneste element, der danner en stabil enkeltladet kation med den ydre elektronkonfiguration (n-1) d 10 ns 2, hvilket, usædvanligt nok, ikke er en inert gaskonfiguration. I vand ligner den farveløse, mere stabile thallous ion, Tl +, de tungere alkali-metalioner og sølv; forbindelserne af thallium i sin +3-tilstand reduceres let til forbindelser af metallet i dens +1-tilstand.
I sin oxidationstilstand på +3 ligner thallium aluminium, skønt ion Tl 3+ ser ud til at være for stor til at danne alum. Den meget tætte lighed i størrelse på den enkeltladede thalliumion, Tl +, og rubidiumionen, Rb +, gør mange Tl + -salte, såsom chromat, sulfat, nitrat og halogenider, isomorf (dvs. har en identisk krystal struktur) til de tilsvarende rubidiumsalte; ion Tl + er også i stand til at erstatte ion Rb + i alumerne., Thallium gør således udgør et alun, men han herved erstatter M + ion, snarere end den forventede metalatom M 3+, i M + M 3+ (SO 4) 2 ∙ 12H 2 O.
Opløselige thalliumforbindelser er giftige. Selve metallet ændres til sådanne forbindelser ved kontakt med fugtig luft eller hud. Thalliumforgiftning, som kan være dødelig, forårsager nervøse og mave-tarmforstyrrelser og hurtigt hårtab.
Elementegenskaber
| Atom nummer | 81 |
|---|---|
| atomvægt | 204,37 |
| smeltepunkt | 303,5 ° C (578,3 ° F) |
| kogepunkt | 1.457 ° C (2.655 ° F) |
| specifik tyngdekraft | 11,85 (ved 20 ° C [68 ° F)) |
| oxidationstilstande | +1, +3 |
| elektronkonfiguration. | [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 |
