Наука
Advertisement

Таллий (Tl)

Атомный номер

81

Внешний вид

Таллий

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

204,3833 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

171 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

588,9 (6,10) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1

Химические свойства
Ковалентный радиус

148 пм

Радиус иона

(+3e) 95 (+1e) 147 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

1,62

Электродный потенциал

Tl←Tl+ −0,338 В
Tl←Tl3+ 0,71 В

Степени окисления

3, 1

Термодинамические свойства
Плотность

11,85 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,128 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

46,1 Вт/(м·K)

Температура плавления

576,6 K

Теплота плавления

4,31 кДж/моль

Температура кипения

1730 K

Теплота испарения

162,4 кДж/моль

Молярный объём

17,2 см³/моль

Кристаллическая решётка
Структура решётки

гексагональная

Период решётки

3,460 Å

Отношение c/a

1,599

Температура Дебая

96,00 K

Таллийхимический элемент с атомным номером 81 в периодической системе, обозначается символом Tl (лат. Thallium), мягкий металл синевато-белого цвета.

История и происхождение названия

Таллий был открыт спектральным методом в 1861 году английским ученым Уильямом Круксом в шламах свинцовых камер сернокислотного завода города Гарц. Чистый металлический таллий был независимо получен Круксом и французским химиком Клодом-Огюстом Лами в 1862 году.

Название элемент получил по характерным зеленым линиям своего спектра и зеленой окраске пламени. От греч. θαλλος — молодая, зелёная ветвь.

Нахождение в природе

Природный таллий состоит из двух стабильных изотопов: 205Tl (содержание 70,5 % по массе) и 203Tl (29,5 %). В ничтожных количествах встречаются радиоактивные изотопы таллия: 208Tl (Т1/2 3,1 мин), 210Tl (Т1/2 1,32 мин), 206Tl (Т1/2 4,19 мин) и 207Tl (Т1/2 4,78 мин), являющиеся промежуточными членами рядов распада урана, тория и нептуния.

Таллий — рассеянный элемент. Содержится в обманках и колчеданах цинка, меди и железа, в калийных солях и слюдах. Таллий — тяжелый металл. Собственных минералов таллия известно около 30, например, aрсеносульфид таллия TlAsS2 (лорандит), крукезит TlCu7Se4, авиценнит Tl2O3 Содержится в калиевых минералах (слюде, полевых шпатах), сульфидных рудах: галените, сфалерите (до 0,1 %), маркезите (до 0,5 %), киновари. Как примесь присутствует в природных оксидах марганца и железа.

Среднее содержание таллия (по массе):

  • в земной коре 4,5·10−5%
  • в ультраосновных породах 10−6%
  • в основных породах 2·10−5%

Получение

Основное сырье для получения таллия — пыль, образующаяся при обжиге колчедана или обманок, содержащих таллий. Пыль промывают горячей водой и осаждают таллий цинком или хлоридом натрия:
Tl2SO4 + Zn → ZnSO4 + 2Tl,
Tl2SO4 + 2NaCl → 2TlCl + Na2SO4.

Для очистки таллий снова переводят в сульфат и после повторного (или многократного) осаждения в виде хлорида металл выделяют электролитически из сернокислого раствора. Технический таллий очищают от примеси свинца растворением металла в азотной кислоте с последующим осаждением свинца сероводородом.

Cвойства

Тaллий — белый металл с голубоватым оттенком. Существует в трех модификациях.

Низкотемпературная модификация Tl II с гексагональной решеткой, a=0,34566 нм, c=0,55248 нм. Выше 234 °C существует высокотемпературная модификация Tl I, с объёмной центрированной кубической решеткой типа α-Fe, а=0,3882 нм. При 3,67 ГПа и 25 °C — Tl III-модификация с кубической гранецентрированной решеткой, а=0,4778 нм.

Таллий диамагнитен. При температуре 2,39К он переходит в сверхпроводящее состояние. На воздухе таллий покрывается черной пленкой оксидов Tl2O и Tl2O3. С водой, не содержащей кислорода, таллий не реагирует. В присутствии кислорода образуется гидроксид TlOH:
4Tl + 2H2O + O2 → 4TlOH.

Озон окисляет таллий до Tl2O3. С этанолом таллий взаимодействует с выделением водорода (в присутствии воздуха — воды), образуя алкоголят:
2Tl + 2C2H5OH → 2C2H5OTl + H2

В соляной кислоте таллий пассивируется, так как образуется нерастворимый хлорид TlCl. Таллий взаимодействует с азотной и серной кислотами. Со щелочами без окислителей не взаимодействует. При комнатной температуре реагирует с галогенами. С фосфором, мышьяком, серой реагирует при нагревании. С водородом, азотом, аммонием, углеродом, кремнием, бором и сухим CO2 таллий не взаимодействует.

Соединения таллия (I) по своему химическому поведению напоминают соединения калия, серебра и свинца. Соединения Tl (III) — сильные окислители, неустойчивы к нагреванию и подвергаются гидролизу. Их получают, окисляя соединения Tl (I) сильными окислителями (персульфатом калия K2S2O8, броматом калия KBrO3 или бромной водой).

Получены тригалогениды таллия со фтором, хлором и бромом. TlI3 является полийодидом Tl (I) и содержит ион трийодида I3.

Оксид таллия (III) образуется при осторожном термическом разложении нитрата:
2Tl (NO3)3 → Tl2O3 + NO2 + NO.

Выше 500 °C на воздухе Tl2O3 переходит в Tl2O. Оксид таллия (I) получают обезвоживанием гидроксида таллия (I). Этот оксид проявляет свойства оксидов щелочных металлов.

Большинство соединений Tl (I) обладают светочувствительностью. В конце 20 века синтезированы сложные слоистые оксиды, например, TlBa2Can-1CunO2n+3, обладающие высокотемпературной сверхпроводимостью (температура перехода 100К).

Применение

Тaллий используют при изготовлении подшипников, легкоплавких сплавов и кислотоустойчивых сплавов (на основе свинца и олова). Сульфиды, селениды и теллуриды таллия используются в полупроводниковой технике. Таллий применяют главным образом в виде соединений. Монокристаллы галогенидов таллия используются для изготовления деталей в приборах инфракрасной техники. Водный раствор муравьино-малоновокислого таллия (жидкость Клеричи) широко применяется для разделения минералов по плотности. Амальгама таллия является наиболее низкотемпературным известным металлическим сплавом (tпл = −61 °C) и находит применение для заполнения низкотемпературных термометров и в качестве теплоносителя. Изотоп 201Tl используется в медицине для кардиологических исследований. Соединения таллия применяются в фотографии.

Физиологическое воздействие

Таллий и его соединения высокотоксичны вследствие того, что катион Tl+ образует прочные соединения с серосодержащими лигандами:
Tl+ + R-SH → R-S-TI + Н+.
Поэтому соединения Tl подавляют активность ферментов, содержащих тиогруппы SH. Вследствие близости радиусов K+ и Tl+ эти ионы обладают сходными свойствами и способны замещать друг друга в ферментах.

Соединения таллия в несколько раз опаснее аналогичных соединений ртути, свинца и кадмия. Попадание в организм даже очень незначительных количеств соединений таллия вызывает тяжёлое отравление, выпадение волос, поражение нервной системы, почек, желудка и др. Таллий — канцерогенное вещество.

ПДК таллия в воде 0,0001 мг/л, для соединений таллия в воздухе рабочих помещений не более 0,01 мг/м3, в атмосферном воздухе 0,004 мг/м3. В качестве противоядия используют серосодержащую aминокислоту цистеин HS-CH2CH (NH2)COOH.

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

bs:Talijum ca:Tal·li co:Talliu cs:Thallium da:Thallium de:Thallium el:Θάλλιο en:Thallium eo:Talio es:Talio et:Tallium fi:Tallium fr:Thallium he:תליום hr:Talij hu:Tallium hy:Թալիում id:Talium io:Talio is:Þallín it:Tallio ja:タリウム jbo:jinmrtali ko:탈륨 ku:Talyûm la:Thallium lb:Thallium lt:Talis (elementas) lv:Tallijs nl:Thallium nn:Thallium no:Thallium oc:Talli pl:Tal pt:Tálio sh:Talijum simple:Thallium sk:Tálium sr:Талијум sv:Tallium th:แทลเลียม tr:Talyum uk:Талій vi:Tali zh:铊



  1. Википедия Таллий адрес
  2. Викисловарьадрес
  3. Викицитатникадрес
  4. Викиучебникадрес
  5. Викитекаадрес
  6. Викиновостиадрес
  7. Викиверситетадрес
  8. Викигидадрес

Выделить Таллий и найти в:

  1. Вокруг света адрес
  2. Академик адрес
  3. Астронет адрес
  4. Элементы адрес
  5. Научная Россия адрес
  6. Кругосвет адрес
  7. Научная Сеть
  8. Традицияадрес
  9. Циклопедияадрес
  10. Викизнаниеадрес
  1. Google
  2. Bing
  3. Yahoo
  4. Яндекс
  5. Mail.ru
  6. Рамблер
  7. Нигма.РФ
  8. Спутник
  9. Google Scholar
  10. Апорт
  11. Онлайн-переводчик
  12. Архив Интернета
  13. Научно-популярные фильмы на Яндексе
  14. Документальные фильмы
  1. Список ru-вики
  2. Вики-сайты на русском языке
  3. Список крупных русскоязычных википроектов
  4. Каталог wiki-сайтов
  5. Русскоязычные wiki-проекты
  6. Викизнание:Каталог wiki-сайтов
  7. Научно-популярные сайты в Интернете
  8. Лучшие научные сайты на нашем портале
  9. Лучшие научно-популярные сайты
  10. Каталог научно-познавательных сайтов
  11. НАУКА В РУНЕТЕ: каталог научных и научно-популярных сайтов

  • Страница 0 - краткая статья
  • Страница 1 - энциклопедическая статья
  • Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
  • Прошу вносить вашу информацию в «Таллий 1», чтобы сохранить ее

Комментарии читателей:

Advertisement