Obsah
Thallium je bílý, měkký, silně toxický kov. Získává se popílků ze sulfidického pražení při výrobě kyseliny sírové a při tavení Zn/Pb rud. Jeho využití není velké, světová produkce činí cca 10 t/rok. Sloučeniny thallia se využívají při konstrukci detektorů infračerveného záření.
| Atomové číslo | 81 | Počet stabilních izotopů | 2 |
|---|---|---|---|
| Atomová hmotnost | 204,383 | Elektronová konfigurace | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 |
| Teplota tání [°C] | 303,5 | Teplota varu [°C] | 1457 |
| Hustota | 11,85 | Elektronegativita | 1,8 |
Výskyt a výroba
Thallium bylo objeveno roku 1861 pomocí plamenové fotometrie, pojmenováno bylo podle zelené emisní čáry. Objevili jej nezávisle na sobě W. Crookes a C.A. Lamy. Nacházíme jej ve třech minerálech – crookesitu (TlCu7Se4), hutchinsonitu (TlPbAs5S9) a loránditu (TlAsS2). Z těchto minerálů se však nezískává, hlavním zdrojem jsou popílky po pražení sulfidických rud při výrobě kyseliny sírové.
Izotopy
Thallium má dva stabilní izotopy – 203Tl a 205Tl, dále známe 39 radioizotopů. Nejdelší poločas rozpadu má 204Tl – 3,78 roku. 201Tl má poločas rozpadu 72,91 hodin, připravuje se ozařováním 203Tl protony a následnou přeměnou 201Pb.[4,5]
203Tl + p → 201Pb + 3 n
201Pb → 201Tl + e+
Roztok 201TlCl se využívá v nukleární medicíně pro zobrazení prokrvení srdce.
Využití
V minulosti se sloučeniny thallia používaly jako jedy na mravence a krysy, ale v současnosti se od nich již upustilo.
Směsné halogenidy thallné se používají jako optická skla pro infračervenou spektroskopii (KRS-5, KRS-6), jsou dobře propustná pro IR záření a nerozpustná ve vodě.
Chemické vlastnosti
Při styku se vzduchem se thallium oxiduje, tomu lze zabránit skladováním v oleji. V přítomnosti vody vytváří hydroxid. V kyselině chlorovodíkové se pasivuje, díky vzniku nerozpustné chloridu thallného, ale v sírové a dusičné kyselině se rozpouští za vzniku příslušných solí.
Sloučeniny thallné (oxidační stav I) jsou stabilní, naproti tomu sloučeniny thallité (III) jsou středně silné oxidační činidla.
Thallan
Thallan, TlH3, nebyl dosud připraven v makroskopickém množství. Zatím byl připraven pouze pomocí matricové izolace.[7]
Halogenidy thallité
Jsou méně stabilní než trihalogenidy lehčích prvků 13. skupiny.
Fluorid thallitý, TlF3, je pevná látka s teplotou tání 550 °C, ve vodném roztoku hydrolyzuje:
TlF3 + 3 H2O → Tl(OH)3 + 3 HF
Chlorid thallitý, TlCl3, je nestabilní a při 40 °C uvolňuje chlor za vzniku TlCl.
Bromid thallitý, TlBr3, se rozkládá při ještě nižší teplotách.
Jodid thallitý neexistuje, sloučenina se vzorcem TlI3 je trijodid thallný. Aniontem je trijodid, lineární ion I3–.
Halogenidy thallné
Fluorid thallný, TlF, je krystalická látka s teplotou tání 322 °C, dobře rozpustná ve vodě. Můžeme jej připravit reakcí uhličitanu s kyselinou fluorovodíkovou:
Tl2CO3 + 2 HF → 2 TlF + CO2 + H2O
Chlorid thallný, TlCl, je bílá krystalická látka, citlivá na světlo.
Bromid thallný, TlBr, je žlutá krystalická látka, citlivá na světlo.
Jodid thallný, TlI, je žlutá krystalická látka, při 175 °C přechází na metastabilní červenou modifikaci.
Směsné halogenidy thallné (bromojodidy a bromochloridy) se označují jako KRS a využívají se v IR spektroskopii jako optické prvky.
Supravodivost
Kovové thallium je supravodivé pod teplotou 2,38 K. Thallium je součástí některých vysokoteplotních supravodičů, např. TBCCO. Jejich obecný vzorec je TlmBa2Can-1CunO2n+m+2.[6]
NMR
Přírodní thallium je tvořen směsí dvou málo citlivých izotopů se spinem 1/2. Standardem je TlNO3.
| 203Tl | 205Tl | |
|---|---|---|
| Spin | 1/2 | 1/2 |
| Zastoupení v přírodě [%] | 29,524 | 70,476 |
| Citlivost vzhledem k 1H | 0,0578 | 0,142 |
| Citlivost vzhledem k 13C | 331 | 813 |
| Rezonanční frekvence v poli 1 T | 24,7316 | 24,9749 |
| Jaderný magnetický moment | +1,6222579 | +1,6382146 |
Chemické posuny
| Látka | Rozpouštědlo | Posun [ppm] |
|---|---|---|
| Me3Tl | pentan | 5093 |
| Et3Tl | pentan | 4693 |
| Ph3Tl | ether | 3814 |
| Me2TlNO3 | n-butylamin | 3586 |
| Me2TlNO3 | voda | 3514 |
| Me2TlNO3 | formamid | 3477 |
| Me2TlNO3 | DMSO | 3450 |
| Me2TlNO3 | DMF | 3386 |
| Me2TlNO3 | HMPA | 3346 |
| PhTlCl2 | pyridin | 3087 |
| PhTlCl2 | methanol | 2989 |
| TlCl3 | pevný | 2220 |
| TlCl3 | tavenina | 2515 |
| TlCl3 | voda | 2307 |
| TlF | pevný | 1300 |
| TlF | tavenina | 1380 |
| TlCl | pevný | 325 |
| TlCl | tavenina | 1250 |
| TlBr | pevný | 1100 |
| TlBr | tavenina | 1620 |
| TlNO3 | voda | 0 |
Interakční konstanty
| Sloučenina | Interakční konstanty [Hz] |
|---|---|
| Me3Tl | 2JTl-H = -268,8 |
| 1JTl-C = 1930 | |
| Et3Tl | 2JTl-H = -198,2 |
| 3JTl-H = 396,1 | |
| Me2TlN(SiMe3)2 | 3JTl-H = -324 |
| Me2TlOAc2 | 2JTl-H = -408 |
| 3JTl-C = 2513 | |
| TlH4– | 1JTl-H = 6144 |
| (TlOEt)4 | 2JTl-Tl = 2560 |
| Sn8Tl5- | 1JTl-119Sn = 795 |
| 1JTl-117Sn = 760 | |
| P2(TlMe2)2(Ph)4 | 1JTl-P = 3203 |
| P2(TlMe2)2(Ph)4 | 1JTl-P = 3203 |
| Tl(I)/2,2,2-cryptand | 1JTl-15N = 850 |
| Tl(I)/valinomycin | 1JTl-13C = 96 |
Odkazy
- Thallium na české wikipedii
- Thallium na anglické wikipedii
- Thallium NMR Spectroscopy, J. F. Hinton; Bull. Magn. Reson., 13 (3-4) 90-108 (1992)
- HÁLA, Jiří. Radioaktivní izotopy. Tišnov: Sursum, 2013. ISBN 978-80-7323-248-1.
- Isotopes of thallium
- Bulk superconductivity at 120 K in the Tl–Ca/Ba–Cu–O system
- Infrared Spectra of Thallium Hydrides in Solid Neon, Hydrogen, and Argon
Navigace
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 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 | La | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu |
| Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |