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Tl 81

Thallium (Tl)

post-transition-metal
周期: 6 族: 13 ブロック: p

Solid

標準原子量

204.38 u [204.382, 204.385]

電子配置

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p1

融点

303.85 °C

沸点

1472.85 °C

密度

1.18e+4 kg/m³

酸化数

−5, −2, −1, +1, +2, +3

電気陰性度(Pauling)

1.62

第1イオン化エネルギー

6.108287 eV

発見年

1861

原子半径

190 pm

詳細

名称の由来 Greek: thallos (green twig), for a bright green line in its spectrum.
発見国 England
発見者 Sir William Crookes

Thallium is a soft post-transition metal in group 13. It is chemically notable for the stability of the +1 oxidation state, which reflects the inert-pair effect and makes many thallium(I) salts resemble alkali-metal salts in size and solubility behavior. The element is rare in ores and is usually recovered as a by-product of processing sulfide minerals. Its severe toxicity has greatly reduced former consumer and agricultural uses.

When freshly exposed to air, thallium exhibits a metallic luster, but soon develops a bluish-gray tinge, resembling lead in appearance. A heavy oxide builds up on thallium if left in air, and in the presence of water the hydride is formed. The metal is very soft and malleable. It can be cut with a knife. Twenty five isotopic forms of thallium, with atomic masses ranging from 184 to 210 are recognized. Natural thallium is a mixture of two isotopes. A mercury-thallium alloy, which forms a eutectic at 8.5% thallium, is reported to freeze at -60C, some 20 degrees below the freezing point of mercury.

The name derives from the Greek thallos for "green shoot" or "twig" because of the bright green line in its spectrum. Thallium was discovered by the English physicist and chemist William Crookes in 1861. Metallic thallium was first isolated by the French chemist Claude-Auguste Lamy in 1862.

Thallium was discovered spectroscopically by Sir William Crookes, an English chemist, in 1861. Crooks had obtained the sludge left over from the production of sulfuric acid (H2SO4) from a friend. After removing all of the selenium from the sludge, he inspected it with a device known as a spectroscope to look for signs of tellurium. Rather than seeing the yellow spectral lines produced by tellurium, he observed a bright green line that no one had ever seen before. He named the new element that was producing the green line thallium, after the greek word for 'green twig', thallos. He isolated samples of thallium the next year. Thallium is found in the minerals crooksite (CuThSe), lorandite (TlAsS2) and hutchinsonite ((Pb, Tl)2As5S9), but is usually obtained as a byproduct of the production of sulfuric acid or as a byproduct of refining zinc or lead.

From Greek thallos, meanin a green shoot or twig. Thallium was discovered spectroscopically in 1861 by Crookes. The element was named after the beautiful green spectral line, which identified the element. The metal was isolated both by Crookes and by Lamy in 1862 at about the same time.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
190 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
145 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
196 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
144 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
1.18 × 104 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0172 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
303.85 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
1472.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
46.1 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.129 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
26.32 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
六方最密充填構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
1.62 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
1.789
電子親和力
0.377 eV
第1イオン化エネルギー
6.108287 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
20.42837 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
29.852103 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
51.140176 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
62.600215 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−5, −2, −1, +1, +2, +3 全元素の酸化数を比較 →
価電子
3 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p1

熱力学的性質

融解熱
0.04290822 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
1.71011 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
1.888376 eV
原子化熱
1.888376 eV
原子化エンタルピー
1.888376 eV

原子核

陽子数
81 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
124 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
43 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
2 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
Tl-205
発見年
1861

存在度

存在度(地殻)
0.85 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
1.9 × 10−5 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
346 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 32, 18, 3 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-28-0 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Tl
InChI Key
BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 81
電子 81
電荷 中性
電子配置 Tl: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹
電子配置
測定値
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
1/6 1↑
総電子数: 81 不対電子: 1 ?

原子モデル

陽子 81
中性子 124
電子 81
質量数 205
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

0 / 0 (0 強度データあり:0本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

20570.4800%20329.5200%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
203 安定202.9723446 ± 0.000001429.5200%安定
205 安定204.9744278 ± 0.000001470.4800%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(303.85 °C)より278.9 °C低い

融点 303.85 °C
沸点 1472.85 °C
融点との差(下) 278.9 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
303.85 °C
沸点 文献値
1472.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.04290822 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
1.71011 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
1.888376 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
1.18e+4 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
1.18e+4 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全81件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Tl I 0652511
Tl II +18237
Tl III +22200
Tl IV +33500
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
Tl I 070
Tl II +182
Tl III +2109
Tl IV +344
Tl V +42
Tl VI +52
Tl VII +62
Tl VIII +72
Tl IX +82
Tl X +92
NIST準位データの収録状況 →
81 Tl 204.3835

Thallium — 原子軌道可視化ツール

[Xe]6s24f145d106p1
エネルギー準位 2 8 18 32 18 3
酸化数 -5, -2, -1, +1, +2, +3
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Thallium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
81 Tl 204.3835

Thallium — 結晶構造可視化ツール

単純六方格子 · ピアソン記号 hP2
実験値
ピアソン記号 hP2
配位数 12
充填率 74.095%
Thallium — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+16データなし150 pm
+18データなし159 pm
+112データなし170 pm
+34データなし75 pm
+36データなし88.5 pm
+38データなし98 pm

化合物

Tl
204.383 u
Tl
200.971 u
Tl+
204.383 u
Tl
202.972 u
Tl+3
204.383 u
Tl
203.974 u
Tl
207.982 u
Tl
199.971 u
Tl
201.972 u
Tl
204.974 u
Tl
206.977 u
Tl+
200.971 u
Tl
198.970 u
Tl
205.976 u
Tl
194.970 u
Tl
193.971 u
Tl
196.970 u
Tl
208.985 u
Tl
209.990 u
Tl
197.970 u
Tl+
198.970 u

同位体 (2)

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
203 安定202.9723446 ± 0.000001429.5200% ± 0.0100%安定
stable
205 安定204.9744278 ± 0.000001470.4800% ± 0.0100%安定
stable
203 安定
原子質量(u) 202.9723446 ± 0.0000014
天然存在比 29.5200% ± 0.0100%
半減期 安定
崩壊形式
stable
205 安定
原子質量(u) 204.9744278 ± 0.0000014
天然存在比 70.4800% ± 0.0100%
半減期 安定
崩壊形式
stable

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
144 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
142 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
150 pm
共有結合半径(Bragg)
190 pm

ファンデルワールス半径

Bondi
196 pm
Batsanov
220 pm
Alvarez
247 pm
UFF
434.7 pm
MM3
259 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
242 pm
金属半径(C12)
160 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
85
Pettifor
78
Glawe
81

電気陰性度の尺度

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
3
Robles–Bartolotti
2

分極率と分散

双極子分極率
50 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
2 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
509 Ha·Bohr6

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
17.23 cm3/mol
ミーデマ電子密度
1

相転移と同素体

融点577.15 K
沸点1746.15 K

酸化数の分類

−5 extended
−2 extended
+1 main
−1 extended
+2 extended
+3 main

専門参考データ

遮蔽定数 (15)
n軌道σ
1s1.5591
2p4.5138
2s21.3158
3d13.4658
3p22.6335
3s23.5809
4d37.6112
4f38.1324
4p35.7832
4s34.9212
結晶半径の詳細 (6)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
1VI164from r^3 vs V plots,
1VIII173from r^3 vs V plots,
1XII184from r^3 vs V plots, estimated,
3IV89
3VI102.5from r^3 vs V plots,
3VIII112calculated,
同位体の崩壊形式 (69)
同位体モード強度
176p100%
176A—
176B+—
177A73%
177p—
178A62%
178B+38%
178B+SF0.1%
179A60%
179B+—
X線散乱因子 (516)
エネルギー (eV)f₁f₂
10—1.80392
10.1617—1.75555
10.3261—1.69589
10.4931—1.59546
10.6628—1.46625
10.8353—1.39341
11.0106—1.31349
11.1886—1.20783
11.3696—1.13261
11.5535—1.07387

追加データ

Sources

Sources of this element.

Thallium occurs in crooksite, lorandite, and hutchinsonite. It is also present in pyrites and is recovered from the roasting of this ore in connection with the production of sulfuric acid. It is also obtained from the smelting of lead and zinc ores. Extraction is somewhat complex and depends on the source of the thallium. Manganese nodules, found on the ocean floor, contain thallium.

参考文献 (1)

参考文献

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Tl

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Thallium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Thallium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Thallium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Thallium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Thallium

This section provides all form of data related to element Thallium.

9 PubChem Elements
Thallium

The element property data was retrieved from publications.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。