protonové číslo 81
relativní atomová hmotnost 204.383
elektronegativita 1.4
elektronová konfigurace [Ar]4f145d106s26p1
hustota (g·cm-3) 11.85
teplota tání (°C) 303.50
teplota varu (°C) 1457.0

Thallium (81Tl)

historie

  • objevili ho nezávisle na sobě roku 1861 W. Crookes a C.A. Lamy
  • název podle charakteristické světle zelené linie v plamenném spektru (řecky thallos = rašící výhonek)

výskyt

  • v sulfidických rudách těžkých kovů (snaha nahrazovat Pb v galenitu)
  • ve vyvřelých draselných minerálech (slídy, živce)

průmyslová výroba

  • z popílků emitovaných při sulfidickém pražení sloužícím k výrobě kyseliny sírové
  • při tavení Zn/Pb rud
  • dělící procesy jsou složité, neboť je nutné současně oddělit Cd

fyzikální vlastnosti

  • nízkotající kov
  • měkký
  • malý elektrický měrný odpor
  • na řezu lesklý, na vzduchu šedne (pokrývá se vrstvičkou oxidu)

chemické vlastnosti

  • reaguje s párou nebo vlhkým vzduchem za vzniku TlOH
  • ve vodném roztoku stálejší TlI než TlIII
  • prvek i jeho sloučeniny jsou prudce jedovaté
  • nebezpečný je styk s pokožkou, požití, vdechnutí
  • největší přípustná koncentrace rozpustných Tl sloučenin ve vzduchu je 0,1 mg/m3
  • s halogeny reaguje za chladu
  • se sírou reaguje za vyšší teploty
  • rozpouští se ve zředěné kyselině sírové a dusičné
  • tvoří slitiny s As, Sb, Bi

užití

  • v průmyslu se thallium neuplatňuje
  • malé množství se používá v infračervené technologii
  • amalgam Tl má nižší teplotu tání než Hg – speciální teploměry pro měření nízkých teplot

sloučeniny

  • hydrid thallitý (TlH3)
    • nestálý
  • monohalogenidy (TlX) (X = Cl, Br,I)
    • příprava působením halogenidových iontů na rozpustné soli thallné
      TlNO3 + HX → TlX + HNO3
    • citlivé na světlo
    • výborné izolanty se zanedbatelnou vodivostí
    • TlCl, TlBr - fotocitlivé diody, infračervené detektory
  • trihalogenidy (TlX3)
    • připravují se reakcí oxidu thallitého s halogenvodíkovou kyselinou:
      Tl2O3 + 6HX → 2TlX3 + 3H2O
    • vytvářejí komplexy [TlX4]-, [TlX6]3-
    • fluorid thallitý (TlF3)
      • bílá krystalická látka
      • netvoří hydráty
      • hydrolyzuje na Tl(OH)3 a HF:
        TlF3 + 3H2O → Tl(OH)3 + 3HF
    • chlorid thallitý a bromid thallitý (TlCl3 a TlBr3)
      • bílé krystalické látky
      • krystalizují z vodných roztoků jako stále tetrahydráty a TlX3·4H2O (X = Cl, Br)
      • pomocí thionylchloridu se dehydratují na bezvodý TlX3 (X = Cl, Br)
    • jodid thallitý (TlI3)
      • vzniká odpařením roztoku, který obsahuje ekvimolární množství TlI a I2 v koncentrované HI
      • černé krystaly
  • oxid thallný (Tl2O)
    • příprava - zahříváním uhličitanu thallého (Tl2CO3) v atmosféře dusíku při teplotě 700 °C:
      Tl2CO3 → Tl2O + CO2
    • černé destičky
    • hygroskopický
    • reakcí s vodou vzniká hydroxid thallný:
      Tl2O + H2O → 2TlOH
  • oxid thallitý (Tl2O3)
    • hnědočerný
    • příprava - oxidací vodného roztoku dusičnanu thallného (TlNO3) chlorem nebo bromem a následným srážením oxidu Tl2O3·3/2H2O a vysušením
  • smíšený oxid (Tl4O3)
  • peroxid thalia (TlO2)
    • příprava - elektrolýzou vodného roztoku síranu thallného (Tl2SO4)
  • hydroxid thallný (TlOH)
    • příprava - reakcí oxidu thallného s vodou:
      Tl2O + H2O → 2TlOH
    • pevná látka
    • dobře rozpustná ve vodě
    • silná zásada
  • síran thallný (Tl2SO4)
    • příprava - reakcí hydroxidu thallného s kyselinou sírovou:
      2TlOH + H2SO4 → Tl2SO4 + 2H2O
    • rozpustný ve vodě
    • tvoří se síranem hlinitým kamenec (TlAl(SO4)2·12H2O)
    • dříve na hubení hlodavců a mravenců, ale pro vysokou toxicitu je v mnoha zemích zakázán