Tallium (Tl), kemiallinen elementti, jaksollisen taulukon pääryhmän 13 (IIIa tai booriryhmä) metalli, myrkyllinen ja rajoitetun kaupallisen arvon kanssa. Kuten lyijy, tallium on pehmeä, matalassa lämpötilassa sulava elementti, jolla on alhainen vetolujuus. Äskettäin leikatussa tallissa on metallinen kiilto, joka himmenee sinertävän harmaaksi joutuessaan ilmaan. Metalli hapettuu edelleen pitkäaikaisessa kosketuksessa ilman kanssa, jolloin muodostuu raskas suojaamaton oksidikuori. Tallium liukenee hitaasti suolahappoon ja laimennettuun rikkihappoon ja nopeasti typpihappoon.
booriryhmän elementti
(Ga), indium (in), tallium (Tl) ja nihonium (Nh). Niille on ominaista ryhmä siten, että uloimmissa osissa on kolme elektronia
Tinaa harvemmin tallium on keskittynyt vain muutamiin mineraaleihin, joilla ei ole kaupallista arvoa. Jäljellä olevia määriä talliumia on sinkin ja lyijyn sulfidimalmeissa; Näiden malmien paahtamisessa talliumi keskittyy savupölyihin, joista se otetaan talteen.
Brittiläinen kemisti Sir William Crookes löysi (1861) talliumin tarkkailemalla näkyvää vihreää spektrin linjaa, jota generoivat rikkihapon valmistuksessa käytetyn seleeniä sisältävät pyriitit. Crookes ja ranskalainen kemisti Claude-Auguste Lamy eristi itsenäisesti (1862) talliumin osoittaen sen olevan metalli.
Elementin kaksi kiteistä muotoa tunnetaan: tiiviisti pakattu kuusikulmainen alle noin 230 ° C (450 ° F) ja kehon keskitetty kuutio edellä. Luonnollinen tallium, booriryhmän alkuaineiden raskain, koostuu melkein kokonaan kahden stabiilin isotoopin seoksesta: tallium-203 (29,5 prosenttia) ja talliumi-205 (70,5 prosenttia). Useiden lyhytaikaisten isotooppien jälkiä esiintyy hajoamistuotteina kolmella luonnollisella radioaktiivisella hajoamissarjalla: tallium-206 ja tallium-210 (uraanisarjat), tallium-208 (torium-sarjat) ja tallium-207 (aktiniumisarjat).
Talliummetallilla ei ole kaupallista käyttöä, ja talliumyhdisteillä ei ole suurta kaupallista käyttöä, koska talosulfaatti korvattiin suurelta osin 1960-luvulla jyrsijä- ja hyönteismyrkkynä. Talloyhdisteillä on muutama rajoitettu käyttö. Esimerkiksi sekoitetut bromidi-jodidikiteet (TlBr ja TlI), jotka lähettävät infrapunavaloa, on valmistettu linsseiksi, ikkunoiksi ja prismoiksi infrapunaoptisille järjestelmille. Sulfidia (Tl 2 S) on käytetty olennaisena komponenttina on erittäin herkkä valokenno ja oksisulfidin infrapuna-herkkä valokenno (thallofide solu). Tallium muodostaa sen oksidien kahdessa eri hapetustiloissa, +1 (Tl 2 O) ja +3 (Tl 2 O 3). Tl 2 O on käytetty ainesosana erittäin taittavat optiset lasit ja väriaineena keinotekoisessa helmiä; Tl 2 O 3 on n-tyyppinen puolijohde. Alkalihalogenidikiteet, kuten natriumjodidi, on seostettu tai aktivoitu talliumyhdisteillä tuottamaan epäorgaanisia fosforia käytettäväksi tuikelaskurissa säteilyn havaitsemiseksi.
Tallium antaa loistavan vihreän värin bunsen-liekille. Tallium kromaatti, jolla on kaava Tl 2 CrO 4, on parasta käyttää kvantitatiivinen analyysi tallium, kun kaikki thallic ioni, Tl 3+, joka on läsnä näytteessä on vähentynyt tallium tilaan, Tl +.
Tallium on tyypillinen ryhmän 13 elementeille, koska niiden ulkoinen elektronikonfiguraatio on s 2 p 1. Elektronin edistäminen s: stä ap-orbitaaliin sallii elementin olevan kolme tai neljä kovalenttia. Talliumin kanssa s → p-promootiossa tarvittava energia on kuitenkin korkea suhteessa Tl – X-kovalenttisiin sidosenergiaan, joka palautuu TlX 3: n muodostuessa; siksi johdannainen, jolla on +3 hapetustila, ei ole kovinkaan energisesti suosittu reaktiotuotte. Siten, tallium, toisin kuin muut boorin alkuaineita, pääasiassa muodostaa yhden varauksen tallium suoloja, joilla tallium on +1 pikemminkin kuin hapetustilassa +3 (6S 2 elektronit jäävät käyttämättä). Se on ainoa elementti, joka muodostaa stabiilin, yksin varautuneen kationin, jolla on ulkoinen elektronikonfiguraatio (n-1) d 10 ns 2, mikä ei poikkeuksellisen tarpeeksi ole inertin kaasun kokoonpano. Vedessä väritön, stabiilimpi talliooni, Tl +, muistuttaa raskaampia alkalimetalli-ioneja ja hopeaa; talliumin yhdisteet sen 3-tilassa ovat pelkistyneet helposti metalliyhdisteiksi +1-tilassaan.
Hapetustilassaan +3 tallium muistuttaa alumiinia, vaikka ioni Tl 3+ näyttää olevan liian suuri aluminien muodostamiseksi. Yksinkertaisesti varautuneen talliumionin, Tl +: n ja rubidiumionin, Rb +, hyvin lähellä oleva samankaltaisuus tekee monista Tl + -suoloista, kuten kromaatti-, sulfaatti-, nitraatti- ja halogenidisomeista, isomorfisia (ts. Niillä on identtinen kide rakenne) vastaaviksi rubidiumisuoloiksi; myös ioni Tl + pystyy korvaamaan ionin Rb + alumeissa. Täten tallium muodostaa alunan, mutta näin korvaamalla M + -ionin odotetun metalliatomin M3 + sijaan M + M 3 + (SO 4) 2 ∙ 12H 2 O: ssa.
Liukenevat talliumyhdisteet ovat myrkyllisiä. Itse metalli muuttuu sellaisiksi yhdisteiksi koskettamalla ilmaa tai ihoa. Talliumyrkytykset, jotka voivat olla tappavia, aiheuttavat hermo- ja maha-suolikanavan häiriöitä ja nopean hiusten menetyksen.
Elementin ominaisuudet
| atominumero | 81 |
|---|---|
| atomipaino | 204,37 |
| sulamispiste | 303,5 ° C (578,3 ° F) |
| kiehumispiste | 1 457 ° C (2 655 ° F) |
| tietty painovoima | 11,85 (lämpötilassa 20 ° C [68 ° F]) |
| hapetustilat | +1, +3 |
| elektronikonfig. | [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 |
