Tal (Tl), pierwiastek chemiczny, metal z głównej grupy 13 (IIIa lub grupa boru) układu okresowego pierwiastków, trujący i o ograniczonej wartości handlowej. Podobnie jak ołów, tal jest miękkim, niskotopliwym pierwiastkiem o niskiej wytrzymałości na rozciąganie. Świeżo wycięty tal ma metaliczny połysk, który matnieje do niebieskawo-szarego po wystawieniu na działanie powietrza. Metal nadal utlenia się po dłuższym kontakcie z powietrzem, tworząc ciężką niechronioną skorupę tlenkową. Tal rozpuszcza się powoli w kwasie solnym i rozcieńczonym kwasie siarkowym oraz szybko w kwasie azotowym.
element grupy boru
(Ga), ind (In), tal (Tl) i nihon (Nh). Charakteryzują się jako grupa posiadająca trzy elektrony w najbardziej oddalonych częściach
Rzadziej niż cyna tal jest skoncentrowany tylko w kilku minerałach, które nie mają wartości handlowej. Śladowe ilości talu są obecne w rudach siarczkowych cynku i ołowiu; podczas prażenia tych rud tal koncentruje się w pyłach kominowych, z których jest odzyskiwany.
Brytyjski chemik Sir William Crookes odkrył (1861) tal, obserwując widoczną zieloną linię widmową generowaną przez pirity zawierające selen, które zostały użyte do produkcji kwasu siarkowego. Crookes i francuski chemik Claude-Auguste Lamy niezależnie wyizolowali (1862) tal, pokazując, że jest to metal.
Znane są dwie krystaliczne formy tego pierwiastka: sześciokątny ściśle upakowany poniżej około 230 ° C (450 ° F) i powyżej sześcienny ześrodkowany na ciele. Naturalny talia, najcięższy z pierwiastków z grupy boru, składa się prawie całkowicie z mieszaniny dwóch stabilnych izotopów: talu-203 (29,5%) i talu-205 (70,5%). Ślady kilku krótkożyciowych izotopów występują jako produkty rozpadu w trzech naturalnych seriach rozpadu promieniotwórczego: tal-206 i tal-210 (seria uranowa), tal-208 (seria torowa) i tal-207 (seria aktynowa).
Talu metal nie ma zastosowania komercyjnego, a związki talu nie mają większego zastosowania komercyjnego, ponieważ siarczan talowy został w dużej mierze zastąpiony w latach 60. XX wieku jako środek gryzoniobójczy i owadobójczy. Związki talowe mają kilka ograniczonych zastosowań. Na przykład, mieszane kryształy bromkowo-jodkowe (TlBr i TlI), które transmitują światło podczerwone, zostały wytworzone w soczewkach, oknach i pryzmatach dla systemów optycznych na podczerwień. Sulfid (Tl 2 S) stosowano jako zasadniczy składnik w wysokiej czułości fotokomórki i oxysulfide fotokomórki w podczerwieni z wrażliwych komórek (thallofide). Tal tworzy swoje tlenki w dwóch różnych stopniach utlenienia, +1 (Tl 2 O) i +3 (Tl 2 O 3). Tl 2 O był stosowany jako składnik w wysoce refrakcyjnych szkłach optycznych i jako barwnik w sztucznych klejnotach; Tl 2 O 3 jest półprzewodnikiem typu n. Kryształy halogenku alkalicznego, takie jak jodek sodu, zostały domieszkowane lub aktywowane przez związki talu w celu wytworzenia nieorganicznych luminoforów do zastosowania w licznikach scyntylacyjnych do wykrywania promieniowania.
Tal nadaje jaskrawe zielone zabarwienie płomieniu Bunsena. Chromian talowy, wzór T1 2 CrO 4, najlepiej stosować w analizie ilościowej talu, po tym jak jakikolwiek jon talowy, T1 3+, obecny w próbce został zredukowany do stanu talicznego, T1 +.
Tal jest typowy dla pierwiastków z grupy 13, ponieważ ma zewnętrzną konfigurację elektronów s 2 p 1. Promowanie elektronu zs do orbitalnego pozwala pierwiastkowi być trzy lub cztery kowalencyjne. Z talu Jednakże energia wymagana dla S patrz str promocji jest wysoki w stosunku do energii wiązania kowalencyjne TLX który jest odzyskana na powstawanie TLX 3; stąd pochodna o stopniu utlenienia +3 nie jest produktem energetycznie uprzywilejowanym. Tak więc tal, w przeciwieństwie do innych pierwiastków z grupy boru, tworzy głównie pojedynczo naładowane sole talowe o talu raczej w stanie utlenienia +1 niż +3 (elektrony 6s 2 pozostają nieużywane). Jest to jedyny element, który tworzy stabilny, pojedynczo naładowany kation z zewnętrzną konfiguracją elektronów (n-1) d 10 ns 2, co jest wyjątkowo nie jest konfiguracją z gazem obojętnym. W wodzie bezbarwny, bardziej stabilny jon talowy, Tl +, przypomina cięższe jony metali alkalicznych i srebro; związki talu w stanie +3 są łatwo redukowane do związków metalu w stanie +1.
W stanie utlenienia +3 tal przypomina glin, chociaż jon Tl 3+ wydaje się być zbyt duży, aby tworzyć ałun. Bardzo bliskie podobieństwo wielkości pojedynczo naładowanego jonu talu, Tl + i jonu rubidu, Rb +, sprawia, że wiele soli Tl +, takich jak chromian, siarczan, azotan i halogenki, jest izomorficzny (tj. Ma identyczny kryształ struktura) do odpowiednich soli rubidu; także jon Tl + jest w stanie zastąpić jon Rb + w ałunach. Tak więc tal tworzy ałun, ale czyniąc to, zastępuje jon M +, zamiast oczekiwanego atomu metalu M 3+, w M + M 3+ (SO 4) 2 ∙ 12H 2 O.
Rozpuszczalne związki talu są toksyczne. Sam metal zamienia się w takie związki przez kontakt z wilgotnym powietrzem lub skórą. Zatrucie talem, które może być śmiertelne, powoduje zaburzenia nerwowe i żołądkowo-jelitowe oraz szybką utratę włosów.
Właściwości elementu
| Liczba atomowa | 81 |
|---|---|
| masa atomowa | 204,37 |
| temperatura topnienia | 303,5 ° C (578,3 ° F) |
| temperatura wrzenia | 1457 ° C (2655 ° F) |
| środek ciężkości | 11,85 (w 20 ° C [68 ° F]) |
| stany utlenienia | +1, +3 |
| konfiguracja elektronowa | [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 |
