Thallium (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

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Thallium

204,3833 u
₈₁Tl

III. Hauptgruppe
(Bor-Aluminium-Gruppe)
6. Periode
________________
13. Gruppe (IUPAC 89)

Elementart: Metall	Oxidationsstufe(n): +1 (+3)
Schmelztemperatur: 304 °C (577 K)	Elektronegativität: 1,8
Siedetemperatur: 1473 °C (1746 K)	Atomradius: 171 pm
Dichte: 11,85 g/cm³	Erdkrustenhäufigkeit: 3×10^–5 %

Anordnung der Elektronen
1s	2s	2p	3s	3p	3d	4s	4p	4d	4f	5s	5p	5d	5f	..	6s	6p	6d	...	7s
2	2	6	2	6	10	2	6	10	14	2	6	10			2	1
															Wenn das Thallium-Atom drei Außenelektronen abgibt, bildet sich ein Tl³⁺-Ion: Tl Tl³⁺ + 3 e^–

Name

Von »thallos«, griech. grüner Zweig.

Entdeckung

1861 von Sir William Crookes spektroskopisch in Rückständen der Schwefelsäureproduktion gefunden. Fast gleichzeitig machte auch Claude-Auguste Lamy diese Entdeckung, aber seine Mitteilung wurde erst einige Monate später veröffentlicht. Lamy stellte erstmals 14 g metallisches Thallium her.

Sir William Crookes (1832-1919), brit. Naturforscher.

Eigenschaften

(Dank an Prof. B. Müller, Justus-Liebig-Universität Gießen)

Thallium. Die Stelle, an der die Kruste abgekratzt wurde, zeigt den metallischen Glanz. Das blanke Metall läuft aber innerhalb kurzer Zeit wieder an.

Thallium ist ein dem Blei ähnliches, schweres Metall, das sich mit dem Messer schneiden lässt. Es läuft an der Luft rasch an, löst sich leicht in Salpeter- und Schwefelsäure und wird von Wasser bei Anwesenheit von Luft unter Hydroxid-Bildung angegriffen. Wegen der Schwerlöslichkeit des entstehenden Thallium(I)-chlorids TlCl löst sich Thallium in Salzsäure nicht auf. Tl⁺ ist beständiger als Tl³⁺.
Thalliumverbindungen sind stark giftig.

Thallium zeigt eine intensiv grüne Flammenfärbung.

Thallium zeigt eine intensiv grüne Flammenfärbung.

Vorkommen

Thallium findet sich in geringer Konzentration in den sulfidischen Erzen des Eisens, des Zinks, des Bleis und des Kupfers (z.B. in Pyrit, Zinkblende, Mansfelder Kupferschiefer).

Herstellung

Gewonnen wird das Metall aus den beim Rösten der sulfidischen Erze entstehenden Flugstaub durch Auskochen mit verdünnter Schwefelsäure, anschließender Fällung als Chlorid oder Iodid. Durch Elektrolyse schwefelsaurer Thalliumsalz-Lösungen wird das reine Metall abgeschieden.

Verwendung

Die hohe Giftigkeit von Thallium und Thalliumverbindungen steht einer breiten Verwendung des Thalliums entgegen.
Einsatzmöglichkeiten sind:

Da Thalliumsulfid unter Infrarotbestrahlung seine elektrische Leitfähigkeit ändert, wird es in Infrarotdetektoren eingesetzt.
In Legierung mit Quecksilber dient es als Thermometerfüllung.
Legierungszusatz in Lagermetallen.
Thalliumsulfat Tl₂SO₄ fand früher als Rattengift Verwendung.

Isotope

Stabil sind ²⁰³Tl (29,524%) und ²⁰⁵Tl (70,476%)

Die Radionuklide ²⁰⁶Tl, ²⁰⁷Tl, ²⁰⁸Tl, ²⁰⁹Tl und ²¹⁰Tl sind Bestandteile natürlicher Zerfallsreihen:
²⁰⁶Tl (HWZ 4,199 Minuten, Uran-Radium-Zerfallsreihe)
²⁰⁷Tl (HWZ 4,77 Minuten, Uran-Actinium-Zerfallsreihe)
²⁰⁸Tl (HWZ 3,053 Minuten, Thorium-Zerfallsreihe)
²⁰⁹Tl (HWZ 2,20 Minuten, Neptunium-Zerfallsreihe)
²¹⁰Tl (HWZ 1,30 Minuten, Uran-Radium-Zerfallsreihe)

Redox-Potenziale

Tl Tl⁺ + e^–	-0,335 Volt
Tl Tl³⁺ + 3 e^–	+1,25 Volt


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