Tallio (Tl), elemento chimico, metallo del gruppo principale 13 (IIIa, o gruppo boro) della tavola periodica, velenoso e di limitato valore commerciale. Come il piombo, il tallio è un elemento morbido a bassa fusione con bassa resistenza alla trazione. Il tallio appena tagliato ha una lucentezza metallica che diventa opaca al grigio bluastro in seguito all'esposizione all'aria. Il metallo continua a ossidarsi al contatto prolungato con l'aria, generando una crosta di ossido non protettiva pesante. Il tallio si dissolve lentamente in acido cloridrico e diluisce l'acido solforico e rapidamente in acido nitrico.
elemento del gruppo boro
(Ga), indio (In), tallio (Tl) e nihonium (Nh). Sono caratterizzati come gruppo avendo tre elettroni nelle parti più esterne
Più raro dello stagno, il tallio è concentrato in pochi minerali senza valore commerciale. Tracce di tallio sono presenti nei minerali solforati di zinco e piombo; nella torrefazione di questi minerali, il tallio si concentra nelle polveri dei fumi, da cui viene recuperato.
Il chimico britannico Sir William Crookes scoprì il tallio (1861) osservando l'importante linea spettrale verde generata da piriti contenenti selenio che era stata utilizzata nella produzione di acido solforico. Crookes e il chimico francese Claude-Auguste Lamy isolarono indipendentemente il tallio (1862), dimostrando che era un metallo.
Sono note due forme cristalline dell'elemento: esagonale compatto sotto circa 230 ° C (450 ° F) e cubico centrato sul corpo sopra. Il tallio naturale, il più pesante degli elementi del gruppo boro, è costituito quasi interamente da una miscela di due isotopi stabili: tallio-203 (29,5 percento) e tallio-205 (70,5 percento). Tracce di diversi isotopi di breve durata si presentano come prodotti di decomposizione nelle tre serie di disintegrazione radioattiva naturale: tallio-206 e tallio-210 (serie di uranio), tallio-208 (serie di torio) e tallio-207 (serie di attinio).
Il metallo al tallio non ha un uso commerciale e i composti del tallio non hanno un'applicazione commerciale importante, poiché il solfato di tallio è stato in gran parte sostituito negli anni '60 come rodenticida e insetticida. I composti talli hanno pochi usi. Ad esempio, cristalli misti di bromuro-ioduro (TlBr e TlI) che trasmettono luce a infrarossi sono stati fabbricati in lenti, finestre e prismi per sistemi ottici a infrarossi. Il solfuro (Tl 2 S) è stato impiegato come componente essenziale in una cellula fotoelettrica altamente sensibile e l'ossisolfuro in una fotocellula sensibile agli infrarossi (cellula tofofide). Il tallio forma i suoi ossidi in due diversi stati di ossidazione, +1 (Tl 2 O) e +3 (Tl 2 O 3). Tl 2 O è stato usato come ingrediente in vetri ottici ad alta rifrazione e come colorante in gemme artificiali; Tl 2 O 3 è un semiconduttore di tipo n. I cristalli di alogenuro alcalino, come lo ioduro di sodio, sono stati drogati o attivati dai composti del tallio per produrre fosfori inorganici da utilizzare nei contatori a scintillazione per rilevare le radiazioni.
Il tallio conferisce una brillante colorazione verde a una fiamma di bunsen. Il cromo tallo, formula Tl 2 CrO 4, è meglio utilizzato nell'analisi quantitativa del tallio, dopo che qualsiasi ione talico, Tl 3+, presente nel campione, è stato ridotto allo stato tallo, Tl +.
Il tallio è tipico degli elementi del gruppo 13 con una configurazione di elettroni esterni s 2 p 1. La promozione di un elettrone da un orbitale ap a consente all'elemento di essere tre o quattro covalenti. Con il tallio, tuttavia, l'energia richiesta per la promozione di s → p è elevata rispetto all'energia di legame covalente Tl-X che viene riguadagnata alla formazione di TlX 3; quindi, un derivato con uno stato di ossidazione +3 non è un prodotto di reazione molto energicamente favorito. Pertanto, il tallio, a differenza degli altri elementi del gruppo boro, forma prevalentemente sali di tallio caricati singolarmente con tallio nello stato di ossidazione +1 anziché +3 (gli elettroni 6s 2 rimangono inutilizzati). È l'unico elemento a formare un catione a carica singola stabile con la configurazione elettronica esterna (n-1) d 10 ns 2, che è, insolitamente, non una configurazione di gas inerte. In acqua lo ione tallo incolore e più stabile, Tl +, ricorda gli ioni di metallo alcalini più pesanti e l'argento; i composti del tallio nel suo stato +3 sono facilmente ridotti a composti del metallo nel suo stato +1.
Nel suo stato di ossidazione di +3, il tallio assomiglia all'alluminio, anche se lo ione Tl 3+ sembra essere troppo grande per formare allumi. La somiglianza molto stretta nelle dimensioni dello ione tallio caricato singolarmente, Tl + e dello ione rubidio, Rb +, produce molti sali Tl +, come il cromato, il solfato, il nitrato e gli alogenuri, isomorfi (cioè, hanno un cristallo identico struttura) ai corrispondenti sali di rubidio; inoltre, lo ione Tl + è in grado di sostituire lo ione Rb + negli allume. Pertanto, il tallio forma un allume, ma in tal modo sostituisce lo ione M +, anziché l'atomo di metallo previsto M 3+, in M + M 3+ (SO 4) 2 ∙ 12H 2 O.
I composti solubili del tallio sono tossici. Il metallo stesso viene modificato in tali composti dal contatto con aria umida o pelle. L'avvelenamento da tallio, che può essere fatale, provoca disturbi nervosi e gastrointestinali e una rapida perdita di capelli.
Proprietà elemento
| numero atomico | 81 |
|---|---|
| peso atomico | 204,37 |
| punto di fusione | 303,5 ° C (578,3 ° F) |
| punto di ebollizione | 1.457 ° C (2.655 ° F) |
| peso specifico | 11,85 (a 20 ° C [68 ° F]) |
| stati di ossidazione | +1, +3 |
| configurazione elettronica. | [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 |
