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탈륨 화학 원소

탈륨 화학 원소
탈륨 화학 원소

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Anonim

주기율표의 주요 13 족 (IIIa, 또는 붕소 그룹)의 탈륨 (Tl), 화학 원소, 금속, 유독하고 제한된 상업적 가치. 납과 마찬가지로, 탈륨은 낮은 인장 강도의 부드럽고 저 융점 요소입니다. 갓 절단 한 탈륨에는 금속성 광택이있어 공기에 노출되면 둔한 청회색을 ull니다. 공기와의 장기간 접촉시 금속은 계속 산화되어 무거운 비보호 산화물 크러스트를 생성합니다. 탈륨은 염산과 묽은 황산에 서서히 용해되며 질산에는 빠르게 용해됩니다.

붕소 그룹 원소

(Ga), 인듐 (In), 탈륨 (Tl) 및 니 호늄 (Nh). 그것들은 최 외곽에 3 개의 전자를 가짐으로써 그룹으로 특징 지워진다

주석보다 더 큰 탈륨은 상업적 가치가없는 소수의 광물에만 집중되어 있습니다. 미량의 탈륨이 아연 및 납의 황화물 광석에 존재합니다. 이 광석을 구울 때 탈륨은 연도 먼지에 집중되어 회수됩니다.

영국의 화학자 William Crookes 경은 황산 제조에 사용 된 셀레늄 함유 황철석에 의해 생성 된 눈에 띄는 녹색 스펙트럼 선을 관찰하여 (1861) 탈륨을 발견했습니다. 크로케 스와 프랑스 화학자 클로드 오거스트 라미 (Claude-Auguste Lamy)는 독립적으로 금속을 보여주는 탈륨 (1862)을 분리했습니다.

2 가지 결정질 형태의 원소가 알려져있다: 약 230 ° C (450 ° F) 미만의 밀폐 된 6 각형 및 위의 체심 입방체. 붕소 그룹 원소 중 가장 무거운 천연 탈륨은 거의 전적으로 2 개의 안정한 동위 원소 인 탈륨 -203 (29.5 %)과 탈륨 -205 (70.5 %)의 혼합물로 구성됩니다. 여러 개의 짧은 수명의 동위 원소는 세 가지 자연 방사성 붕괴 계열 인 탈륨 -206 및 탈륨 -210 (우라늄 계열), 탈륨 -208 (토륨 계열) 및 탈륨 -207 (액 티늄 계열)의 붕괴 산물로 발생합니다.

탈륨 금속은 상업적 용도로 사용되지 않으며 탈륨 화합물은 1960 년대에 설치류 및 살충제로 탈황 산이 대체로 대체 되었기 때문에 주요한 상업적 적용은 없다. 다수의 화합물은 용도가 제한적이다. 예를 들어, 적외선을 투과시키는 혼합 브로마이드-요오다 이드 결정 (T1Br 및 T11)은 적외선 광학 시스템을위한 렌즈, 창 및 프리즘으로 제조되었다. 황화물 (Tl 2 S)은 고감도 광전 셀에서 필수 성분으로, 적외선 감광 광전지 (톨로 파이드 셀)에서 옥시 설파이드로 사용되어왔다. 탈륨은 두 가지 산화 상태, +1 TL (그것의 산화물을 형성하는 2 O)과 +3 TL (2 O 3). Tl 2 O는 고굴절 광학 유리의 성분 및 인공 보석의 착색제로서 사용되어 왔으며; Tl 2 O 3 는 n 형 반도체이다. 요오드화 나트륨과 같은 알칼리 할라이드 결정은 방사선을 검출하기 위해 섬광 계수기에서 사용하기위한 무기 형광체를 생성하기 위해 탈륨 화합물에 의해 도핑되거나 활성화되었다.

탈륨은 분젠 불꽃에 화려한 녹색을 부여합니다. 샘플에 존재 하는 탈륨 이온 Tl 3+ 가 탈모 상태 Tl + 로 감소 된 후, 탈 록산, 식 Tl 2 CrO 4 는 탈륨의 정량 분석에 가장 잘 사용된다.

탈륨은 s 2 p 1 외부 전자 구성 을 갖는 13 족 원소의 전형이다. s에서 ap 궤도로 전자를 촉진시키는 것은 원소가 3 또는 4 공유 될 수있게한다. 그러나, 탈륨의 경우, → → 촉진에 필요한 에너지는 TlX 3의 형성에서 회복 된 T1-X 공유 결합 에너지에 비해 높다; 따라서, +3 산화 상태를 갖는 유도체는 매우 에너지 적으로 선호되는 반응 생성물이 아니다. 따라서, 탈륨은 다른 붕소 그룹 원소와 달리, +3 산화 상태보다는 +1의 탈륨을 갖는 단독으로 하전 된 탈륨 염을 형성한다 (6s 2 전자는 사용되지 않은 채로있다). 외부 전자 구성 (n-1) d 10 ns 2 로 안정한 단일 하전 양이온을 형성하는 것은 유일한 요소 인데, 이는 비정상적으로 충분하지 않은 불활성 가스 구성이다. 물에서 무색의보다 안정한 탈 이온 (Tl +)은 더 무거운 알칼리 금속 이온 및은과 유사하다. +3 상태의 탈륨 화합물은 +1 상태의 금속 화합물로 쉽게 환원된다.

+3의 산화 상태에서, 탈륨은 알루미늄과 유사하지만, 이온 Tl3 + 는 너무 커서 명반을 형성하지 않는 것으로 보인다. 단일 하전 된 탈륨 이온 (Tl +)과 루비듐 이온 (Rb +)의 크기가 매우 유사 하여 크롬 산염, 황산염, 질산염 및 할로겐화물과 같은 많은 Tl + 염을 동형으로 만듭니다 (즉, 동일한 결정을 가짐) 구조)를 상응하는 루비듐 염에; 또한, 이온 T1 + 는 명반 의 이온 Rb + 를 대체 할 수있다. 따라서, 탈륨은 명반을 형성하지만, 그렇게함으로써 M + M 3+ (SO 4) 2 ∙ 12H 2 O 에서 예상되는 금속 원자 M 3+ 대신 M + 이온을 대체합니다.

수용성 탈륨 화합물은 독성이 있습니다. 금속 자체는 습한 공기 또는 피부와의 접촉에 의해 이러한 화합물로 변경됩니다. 치명적일 수있는 탈륨 중독은 신경 및 위장 장애와 모발의 빠른 손실을 유발합니다.

요소 속성

원자 번호 81
원자량 204.37
녹는 점 303.5 ° C (578.3 ° F)
비점 1,457 ° C (2,655 ° F)
비중 11.85 (20 ° C에서 [68 ° F])
산화 상태 +1, +3
전자 구성. [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1