Utama sains

Unsur kimia Thallium

Unsur kimia Thallium
Unsur kimia Thallium

Video: Thallium - The MOST TOXIC METAL ON EARTH! 2024, Mungkin

Video: Thallium - The MOST TOXIC METAL ON EARTH! 2024, Mungkin
Anonim

Thallium (Tl), unsur kimia, logam Kumpulan utama 13 (IIIa, atau kumpulan boron) dari jadual berkala, beracun dan mempunyai nilai komersial terhad. Seperti plumbum, thallium adalah unsur lembut dan lebur rendah dengan kekuatan tegangan rendah. Thallium yang baru dipotong mempunyai kilauan logam yang kusam hingga kelabu kebiruan apabila terdedah kepada udara. Logam terus mengoksidasi apabila bersentuhan dengan udara yang berpanjangan, menghasilkan kerak oksida tanpa perlindungan yang berat. Thallium larut perlahan dalam asid hidroklorik dan mencairkan asid sulfurik dan cepat dalam asid nitrik.

unsur kumpulan boron

(Ga), indium (In), thallium (Tl), dan nihonium (Nh). Mereka dicirikan sebagai satu kumpulan dengan mempunyai tiga elektron di bahagian paling luar

Lebih jarang daripada timah, thallium hanya tertumpu pada beberapa mineral yang tidak mempunyai nilai komersial. Jumlah jejak talium terdapat dalam bijih sulfida zink dan plumbum; dalam pemanggangan bijih-bijih ini, thallium menjadi pekat dalam debu serombong, dari mana ia dipulihkan.

Ahli kimia Inggeris Sir William Crookes menemui (1861) thallium dengan memerhatikan garis spektrum hijau yang menonjol yang dihasilkan oleh piritit selenium yang telah digunakan dalam pembuatan asid sulfurik. Crooke dan ahli kimia Perancis Claude-Auguste Lamy secara bebas mengasingkan (1862) thallium, menunjukkannya sebagai logam.

Dua bentuk unsur kristal diketahui: heksagon rapat di bawah sekitar 230 ° C (450 ° F) dan kubik berpusat badan di atas. Thallium semula jadi, unsur kumpulan boron yang paling berat, terdiri hampir keseluruhannya daripada campuran dua isotop stabil: thallium-203 (29.5 peratus) dan thallium-205 (70.5 peratus). Jejak beberapa isotop jangka pendek berlaku sebagai produk pembusukan dalam tiga siri disintegrasi radioaktif semula jadi: thallium-206 dan thallium-210 (siri uranium), thallium-208 (siri thorium), dan thallium-207 (siri actinium).

Logam thallium tidak dapat digunakan secara komersial, dan sebatian thallium tidak memiliki aplikasi komersial yang besar, kerana sulfat thallous sebagian besar diganti pada tahun 1960-an sebagai rodentisida dan insektisida. Sebatian Thallous mempunyai beberapa kegunaan terhad. Contohnya, kristal bromida-iodida campuran (TlBr dan TlI) yang memancarkan cahaya inframerah telah dibuat menjadi lensa, tingkap, dan prisma untuk sistem optik inframerah. Sulfida (Tl 2 S) telah digunakan sebagai komponen penting dalam sel fotolistrik yang sangat sensitif dan oksisulfida dalam fotosel sensitif inframerah (sel thallofide). Thallium membentuk oksida dalam dua keadaan pengoksidaan yang berbeza, +1 (Tl 2 O) dan +3 (Tl 2 O 3). Tl 2 O telah digunakan sebagai bahan dalam kacamata optik yang sangat bias dan sebagai agen pewarna pada permata buatan; Tl 2 O 3 adalah semikonduktor jenis-n. Kristal alkali halida, seperti natrium iodida, telah didoping atau diaktifkan oleh sebatian thallium untuk menghasilkan fosfor anorganik untuk digunakan di kaunter scintillation untuk mengesan radiasi.

Thallium memberikan pewarnaan hijau yang cemerlang pada api bunsen. Thallous chromate, formula Tl 2 CrO 4, paling baik digunakan dalam analisis kuantitatif thallium, setelah sebarang ion thallic, Tl 3+, yang terdapat dalam sampel telah dikurangkan ke keadaan thallous, Tl +.

Thallium adalah tipikal elemen Kumpulan 13 yang mempunyai konfigurasi elektron luar s 2 p 1. Mempromosikan elektron dari orbital s ke ap membolehkan elemen menjadi tiga atau empat kovalen. Walau bagaimanapun, dengan thallium, tenaga yang diperlukan untuk promosi s → ​​p adalah tinggi berbanding dengan tenaga ikatan kovalen Tl-X yang diperoleh semula semasa pembentukan TlX 3; oleh itu, derivatif dengan keadaan pengoksidaan +3 bukanlah produk reaksi yang sangat digemari. Oleh itu, thallium, tidak seperti unsur kumpulan boron yang lain, membentuk garam thallium bermuatan tunggal yang mempunyai thallium dalam +1 dan bukannya keadaan pengoksidaan +3 (elektron 6s 2 tetap tidak digunakan). Ini adalah satu-satunya elemen untuk membentuk kation bermuatan tunggal yang stabil dengan konfigurasi elektron luar (n-1) d 10 ns 2, yang, cukup luar biasa, bukan konfigurasi gas lengai. Di air ion thallous yang tidak berwarna, lebih stabil, Tl +, menyerupai ion logam alkali dan perak yang lebih berat; sebatian thallium dalam keadaan +3nya mudah diturunkan menjadi sebatian logam dalam keadaan +1nya.

Dalam keadaan pengoksidaannya +3, thallium menyerupai aluminium, walaupun ion Tl 3+ kelihatan terlalu besar untuk membentuk tawas. Kesamaan ukuran ion thallium bermuatan tunggal, Tl +, dan ion rubidium, Rb +, menjadikan banyak garam Tl +, seperti kromat, sulfat, nitrat, dan halida, isomorf (iaitu, mempunyai kristal yang sama struktur) ke garam rubidium yang sepadan; juga, ion Tl + mampu menggantikan ion Rb + di tawas. Oleh itu, thallium memang membentuk tawas, tetapi dengan demikian ia menggantikan ion M +, bukan atom logam yang diharapkan M 3+, dalam M + M 3+ (SO 4) 2 ∙ 12H 2 O.

Sebatian thallium larut adalah toksik. Logam itu sendiri ditukar kepada sebatian seperti itu dengan bersentuhan dengan udara lembap atau kulit. Keracunan thallium, yang mungkin membawa maut, menyebabkan gangguan saraf dan gastrousus dan keguguran rambut yang cepat.

Sifat Elemen

nombor atom 81
berat atom 204.37
takat lebur 303.5 ° C (578.3 ° F)
takat didih 1,457 ° C (2,655 ° F)
graviti tertentu 11.85 (pada 20 ° C [68 ° F])
keadaan pengoksidaan +1, +3
konfigurasi elektron. [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1