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 |
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.
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.
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.
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.
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