Талий химически елемент

Талий (Tl), химически елемент, метал от основна група 13 (IIIa или борна група) на периодичната таблица, отровен и с ограничена търговска стойност. Подобно на оловото, талият е мек, слаботопящ се елемент с ниска якост на опън. Прясно нарязаният талий има метален блясък, който при излагане на въздух притъмнява до синкаво сиво. Металът продължава да се окислява при продължителен контакт с въздух, генерирайки тежка непротективна оксидна кора. Талият се разтваря бавно в солна киселина и разрежда сярна киселина и бързо в азотна киселина.

елемент от групата на бора

(Ga), индий (In), талий (Tl) и нихоний (Nh). Те се характеризират като група, като имат три електрона в най-отдалечените части

По-рядък от калай талий е концентриран само в няколко минерала, които нямат търговска стойност. Следените количества талий присъстват в сулфидни руди на цинк и олово; при изпичането на тези руди талият се концентрира в димните прашинки, от които се извлича.

Британският химик сър Уилям Кроукс откри (1861 г.) талий, като наблюдава изявената зелена спектрална линия, генерирана от пирити, съдържащи селен, които са били използвани при производството на сярна киселина. Крукс и френският химик Клод-Огюст Лами независимо изолират (1862 г.) талий, показвайки, че това е метал.

Известни са две кристални форми на елемента: близко опакован шестоъгълник под около 230 ° C (450 ° F) и телесно центриран кубик отгоре. Естественият талий, най-тежкият от елементите на групата на бора, се състои почти изцяло от смес от два стабилни изотопа: талий-203 (29,5%) и талий-205 (70,5%). Следи от няколко краткотрайни изотопи се появяват като продукти на разпадане в трите естествени радиоактивни разпадащи серии: талий-206 и талий-210 (серия от уран), талий-208 (серия от торий) и талий-207 (серия от актиний).

Талийният метал няма търговска употреба, а талиевите съединения нямат основно търговско приложение, тъй като таловият сулфат е заменен до голяма степен през 60-те години като родентицид и инсектицид. Талозните съединения имат няколко ограничени приложения. Например, смесени бромид-йодидни кристали (TlBr и TlI), които предават инфрачервена светлина, са произведени в лещи, прозорци и призми за инфрачервени оптични системи. Сулфидът (Tl ₂ S) е използван като основен компонент в много чувствителен фотоклетка и oxysulfide в инфрачервен чувствителен фотоклетка (thallofide клетки). Талий образува своите оксиди в две различни състояния на окисляване, +1 (Tl ₂ O) и +3 (Tl ₂ O ₃). Tl ₂ O се използва като съставка в силно рефракционни оптически очила и като оцветител в изкуствени камъни; Tl ₂ O ₃ е п-тип полупроводникови на. Кристалните алкални халиди, като натриев йодид, са легирани или активирани от талиеви съединения за получаване на неорганични фосфори за използване в сцинтилационни броячи за откриване на радиация.

Талий придава блестящо зелено оцветяване на пламък на бунсен. Thallous хромат, формула Tl ₂ СгОз ₄, е най-добре се използва в количествен анализ на талий, след всяка thallic йон, Tl ³⁺, присъства в пробата е намалена до thallous състояние, Tl ⁺.

Талият е типичен за елементите от група 13 с конфигурация на s ² p ¹ външен електрон. Популяризирането на електрон от s до ap орбитала позволява на елемента да бъде три или четири ковалентни. С талий обаче енергията, необходима за промоция s → p, е висока спрямо енергията на ковалентната връзка на Tl – X, която се възвръща при образуването на TlX ₃; следователно, производно със състояние на окисляване +3 не е продукт с много енергично предпочитана реакция. По този начин, талий, за разлика от другите елементи борен група, предимно образува еднократно зарежда талий соли с талий в +1 отколкото състояние 3 окисляване (за 6s ² електрони остават неизползвани). Това е единственият елемент, който образува стабилен еднозаряден катион с външна електронна конфигурация (n-1) d ¹⁰ ns ², което, необичайно, не е конфигурация на инертен газ. Във водата безцветният, по-стабилен талонен йон, Tl ⁺, прилича на по-тежките йони на алкални метали и сребро; съединенията на талия в неговото състояние +3 се редуцират лесно до съединения на метала в неговото състояние +1.

В своето състояние на окисляване +3, талий прилича на алуминий, въпреки че йонът Tl ³⁺ изглежда твърде голям, за да образува алуминий. Много близкото сходство по размер на еднозарядно заредения йон на талий, Tl ⁺ и рубидиевия йон, Rb ⁺, прави много Tl ⁺ соли, като хромат, сулфат, нитрати и халиди, изоморфни (т.е. имат идентичен кристал структура) към съответните рубидиеви соли; също така, йонът Tl ⁺ е в състояние да замести йона Rb ⁺ в стихиите. По този начин талият образува стипца, но по този начин замества M ⁺ йона, вместо очаквания метален атом M ³⁺, в M ⁺ M ³⁺ (SO ₄) ₂ ∙ 12H ₂ O.

Разтворимите талиеви съединения са токсични. Самият метал се променя на такива съединения чрез контакт с влажен въздух или кожа. Отравянето с талий, което може да бъде фатално, причинява нервни и стомашно-чревни разстройства и бърза загуба на коса.

Свойства на елемента

атомно число	81
атомно тегло	204,37
точка на топене	303.5 ° C (578.3 ° F)
точка на кипене	1,457 ° C (2,655 ° F)
специфична гравитация	11,85 (при 20 ° C [68 ° F])
окислителни състояния	+1, +3
конфигурация на електрон.	[Xe] 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ² 6p ¹