Таллий (Tl)
Постпереходный металлТвердое вещество
Стандартный атомный вес
204.38 u [204,382, 204,385]Электронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p1Температура плавления
303.85 °C (577 K)Температура кипения
1472.85 °C (1746 K)Плотность
1.180000e+4 kg/m³Степени окисления
−5, −2, −1, +1, +2, +3Электроотрицательность (Полинг)
1.62Энергия ионизации (1-я)
Год открытия
1861Атомный радиус
190 pmДополнительно
Таллий — мягкий постпереходный металл группы 13. Для него химически примечательна устойчивость степени окисления +1, что отражает инертную парную реакцию и делает многие соли таллия(I) похожими на соли щелочных металлов по размерам и растворимости. Элемент редко встречается в рудах и обычно извлекается как побочный продукт переработки сульфидных минералов. Его высокая токсичность значительно сократила прежние потребительские и сельскохозяйственные применения.
При свежем контакте с воздухом таллий обладает металлическим блеском, но вскоре приобретает синевато-серый оттенок, напоминая по виду свинец. Если таллий оставить на воздухе, на нём образуется толстый оксидный слой, а в присутствии воды образуется гидрид. Металл очень мягок и ковок. Его можно резать ножом. Известны двадцать пять изотопных форм таллия с атомными массами от 184 до 210. Природный таллий представляет собой смесь двух изотопов. Сообщается, что ртутно-таллиевый сплав, образующий эвтектику при 8.5% таллия, замерзает при -60C, примерно на 20 градусов ниже температуры замерзания ртути.
Название происходит от греческого thallos — «зелёный побег» или «веточка» из-за ярко-зелёной линии в его спектре. Таллий был открыт английским физиком и химиком Уильямом Круксом в 1861 году. Металлический таллий впервые был выделен французским химиком Клодом-Огюстом Лами в 1862 году.
Таллий был открыт спектроскопически сэром Уильямом Круксом, английским химиком, в 1861 году. Крукс получил ил, оставшийся после производства серной кислоты (H2SO4), от друга. После удаления из ила всего селена он исследовал его с помощью прибора, известного как спектроскоп, в поисках признаков теллура. Вместо жёлтых спектральных линий, создаваемых теллуром, он наблюдал яркую зелёную линию, которой никто прежде не видел. Он назвал новый элемент, дававший зелёную линию, талием, по греческому слову, означающему «зелёная веточка», thallos. Образцы таллия он выделил в следующем году. Таллий встречается в минералах крукезите (CuThSe), лорандите (TlAsS2) и хутчинсоните ((Pb, Tl)2As5S9), но обычно его получают как побочный продукт производства серной кислоты или как побочный продукт переработки цинка или свинца.
От греческого thallos, означающего зелёный побег или веточку. Таллий был открыт спектроскопически в 1861 году Круксом. Элемент был назван по красивой зелёной спектральной линии, которая его идентифицировала. Металл был выделен как Круксом, так и Лами в 1862 году почти одновременно.
Изображения
Свойства
Физические
- Атомный радиус (эмпир.)
- 190 pm
- Ковалентный радиус
- 145 pm
- Радиус Ван-дер-Ваальса
- 196 pm
- Металлический радиус
- 144 pm
- Плотность
- Молярный объём
- 0.0172 L/mol
- Агрегатное состояние (НУ)
- solid
- Температура плавления
- 303.85 °C
- Температура кипения
- 1472.85 °C
- Теплопроводность
- 46.1 Вт/(м·К)
- Удельная теплоёмкость
- 0.129 Дж/(г·К)
- Молярная теплоёмкость
- 26.32 Дж/(моль·К)
- Кристаллическая структура
- hcp
Химические
- Электроотрицательность (Полинг)
- 1.62
- Электроотрицательность (Аллен)
- 1.789
- Сродство к электрону
- Энергия ионизации (1-я)
- Энергия ионизации (2-я)
- Энергия ионизации (3-я)
- Энергия ионизации (4-я)
- Энергия ионизации (5-я)
- Степени окисления
- −5, −2, −1, +1, +2, +3
- Валентные электроны
- 3
- Электронная конфигурация
Термодинамические
- Теплота плавления
- 0.04290822 eV
- Теплота парообразования
- 1.71011 eV
- Теплота возгонки
- 1.888376 eV
- Теплота атомизации
- 1.888376 eV
- Энтальпия атомизации
Ядерные
- Протоны
- 81
- Нейтроны
- 124
- Известные изотопы
- 43
- Стабильные изотопы
- 2
- Наиболее стабильный изотоп
- Tl-205
- Год открытия
- 1861
Распространённость
- Распространённость (земная кора)
- 0.85 мг/кг
- Распространённость (океан)
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 346 pm
Электронная структура
- Электронов на оболочке
- 2, 8, 18, 32, 18, 3
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-28-0
- Термный символ
- InChI
- InChI=1S/Tl
- InChI Key
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измерено
Tl: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 203 Стабильный | 202,9723446 ± 0,0000014 | 29.5200% | Стабильный |
| 205 Стабильный | 204,9744278 ± 0,0000014 | 70.4800% | Стабильный |
Фазовое состояние
Причина: на 278.9 °C ниже точки плавления (303.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 81 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Tl I | 0 | 65 | 25 | 11 |
| Tl II | +1 | 82 | 3 | 7 |
| Tl III | +2 | 22 | 0 | 0 |
| Tl IV | +3 | 35 | 0 | 0 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Tl I | 0 | 70 |
| Tl II | +1 | 82 |
| Tl III | +2 | 109 |
| Tl IV | +3 | 44 |
| Tl V | +4 | 2 |
| Tl VI | +5 | 2 |
| Tl VII | +6 | 2 |
| Tl VIII | +7 | 2 |
| Tl IX | +8 | 2 |
| Tl X | +9 | 2 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +1 | 6 | N/A | 150 пм |
| +1 | 8 | N/A | 159 пм |
| +1 | 12 | N/A | 170 пм |
| +3 | 4 | N/A | 75 пм |
| +3 | 6 | N/A | 88.5 пм |
| +3 | 8 | N/A | 98 пм |
Соединения
Изотопы (2)
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 203 Стабильный | 202,9723446 ± 0,0000014 | 29.5200% ± 0.0100% | Стабильный | stable | |
| 205 Стабильный | 204,9744278 ± 0,0000014 | 70.4800% ± 0.0100% | Стабильный | stable |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
- Ковалентный радиус (Пюккё)
- Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
- Ковалентный радиус (Пюккё, тройная связь)
- Ковалентный радиус (Брэгг)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
- Bondi
- Batsanov
- Alvarez
- UFF
- MM3
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (Рам)
- Металлический радиус (C12)
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- Pettifor
- Glawe
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- Miedema
- Gunnarsson–Lundqvist
- Robles–Bartolotti
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- Дипольная поляризуемость (погр.)
- C₆ (Gould–Bučko)
Параметры Мидемы
- Молярный объём Мидемы
- Электронная плотность Мидемы
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 577.15 K |
| Температура кипения | 1746.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (15)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.5591 |
| 2 | p | 4.5138 |
| 2 | s | 21.3158 |
| 3 | d | 13.4658 |
| 3 | p | 22.6335 |
| 3 | s | 23.5809 |
| 4 | d | 37.6112 |
| 4 | f | 38.1324 |
| 4 | p | 35.7832 |
| 4 | s | 34.9212 |
Детализация кристаллических радиусов (6)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 1 | VI | 164 | from r^3 vs V plots, | |
| 1 | VIII | 173 | from r^3 vs V plots, | |
| 1 | XII | 184 | from r^3 vs V plots, estimated, | |
| 3 | IV | 89 | ||
| 3 | VI | 102.5 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | VIII | 112 | calculated, |
Режимы распада изотопов (69)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 176 | p | 100% |
| 176 | A | — |
| 176 | B+ | — |
| 177 | A | 73% |
| 177 | p | — |
| 178 | A | 62% |
| 178 | B+ | 38% |
| 178 | B+SF | 0.1% |
| 179 | A | 60% |
| 179 | B+ | — |
Факторы рассеяния X‑лучей (516)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 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 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
8.5×10-1 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Thallium https://education.jlab.org/itselemental/ele081.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
1.9×10-5 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Thallium https://education.jlab.org/itselemental/ele081.html
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.
Источники (1)
- [6] Thallium https://periodic.lanl.gov/81.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
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.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
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/
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.
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
This section provides all form of data related to element Thallium.
The element property data was retrieved from publications.