Tal·li

element químic amb nombre atòmic 81

El tal·li és l'element químic de símbol Tl i nombre atòmic 81. Aquest metall gris i mal·leable s'assembla a l'estany però es descoloreix quan és exposat a l'aire. El tal·li és extremadament tòxic i s'usa en raticides i insecticides, però des que es pensa que probablement produeix càncer, el seu ús s'ha limitat molt o, fins i tot, s'ha eliminat en molts països. També és usat en detectors d'infrarojos. També ha estat usat en alguns assassinats.

Tal·li
81Tl
mercurital·liplom
In

Tl

Uut
Aspecte
Blanc platejat



Línies espectrals del tal·li
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Tal·li, Tl, 81
Categoria d'elements Metalls del bloc p
Grup, període, bloc 136, p
Pes atòmic estàndard 204,38(1)
Configuració electrònica [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1
2, 8, 18, 32, 18, 3
Configuració electrònica de Tal·li
Propietats físiques
Fase Sòlid
Densitat
(prop de la t. a.)
11,85 g·cm−3
Densitat del
líquid en el p. f.
11,22 g·cm−3
Punt de fusió 577 K, 304 °C
Punt d'ebullició 1.746 K, 1.473 °C
Entalpia de fusió 4,14 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització 165 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar 26,32 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K) 882 977 1.097 1.252 1.461 1.758
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 3, 2, 1

(òxid bàsic feble)

Electronegativitat 1,62 (escala de Pauling)
Energies d'ionització 1a: 589,4 kJ·mol−1
2a: 1.971 kJ·mol−1
3a: 2.878 kJ·mol−1
Radi atòmic 170 pm
Radi covalent 145±7 pm
Radi de Van der Waals 196 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Hexagonal
Tal·li té una estructura cristal·lina hexagonal
Ordenació magnètica Diamagnètic[1]
Resistivitat elèctrica (20 °C) 0,18 µΩ·m
Conductivitat tèrmica 46,1 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica (25 °C) 29,9 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima) (20 °C) 818 m·s−1
Mòdul d'elasticitat 8 GPa
Mòdul de cisallament 2,8 GPa
Mòdul de compressibilitat 43 GPa
Coeficient de Poisson 0,45
Duresa de Mohs 1,2
Duresa de Brinell 26,4 MPa
Nombre CAS 7440-28-0
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del tal·li
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
203Tl 29,524% 203Tl és estable amb 122 neutrons
204Tl sin 3,78 a β 0,764 204Pb
ε 0,347 204Hg
205Tl 70,476% 205Tl és estable amb 124 neutrons

HistòriaModifica

El tal·li (en grec θαλλός, thal·lós, que vol dir 'branca verda')[2] va ser descobert per Sir William Crookes el 1861 a Anglaterra, mentre feia determinacions espectroscòpiques pel tel·luri sobre residus d'una planta d'àcid sulfúric. El nom ve de la llum verda del seu espectre d'emissió. El 1862 Crookes i Claude Auguste Lamy van aïllar el metall.

AbundànciaModifica

Encara que el metall és raonablement abundant a l'escorça de la Terra amb una concentració estimada de 0,7 mg/kg (0,7 ppm), la majoria es troba combinat amb minerals de potassi a argiles, sorres i granits, però no és extret d'aquests minerals. La major part del tal·li comercial prové de les traces presents en els sulfurs de coure, plom, zinc, entre altres. El tal·li es troba en minerals com la crookesita, la lorandita, o la hutschinsonita. També es troben traces de tal·li en pirites. A més, hi ha molts minerals que contenen entre un 16 i un 60% de tal·li en forma de sulfurs o complexos de seleni amb antimoni, arsènic, coure, plom i plata, però no són massa abundants i no tenen importància comercial com a fonts d'extracció del tal·li.

Característiques notablesModifica

 
1 g de Tal·li

Aquest metall és molt tou i mal·leable i es pot tallar fins i tot amb un ganivet. Quan s'exposa a l'aire, primer té una lluïssor metàl·lica però ràpidament es torna d'un color gris blavós que recorda el plom (això s'evita conservant-lo en petroli). Una pesada capa d'òxid es forma a la superfície del metall en deixar-lo en contacte amb l'aire. En presència d'aigua, el tal·li forma l'hidròxid de tal·li.

IsòtopsModifica

El tal·li té 25 isòtops que tenen una massa atòmica entre 184 i 210. El 203Tl i el 205Tl són els únics isòtops estables i el 204Tl és el radioisòtop més estable amb un període de semidesintegració de 3,78 anys.[3] El tal·li 202 (període de semidesintegració de 12,23 dies) es pot formar en un ciclotró, mentre que el tal·li 204 (període de semidesintegració de 3,78 anys) s'obté per activació neutrònica de tal·li estable en un reactor nuclear.

AplicacionsModifica

Diversos usos són:

A més a més, l'activitat d'investigació del tal·li tendeix a desenvolupar superconductors d'alta temperatura, materials que es poden usar en aparells de ressonància magnètica, emmagatzemament d'energia magnètica, propulsió magnètica; i transmissió i generació d'electricitat.

ToxicitatModifica

 
Tòxic

El tal·li i els seus compostos són molt tòxics i s'han de manipular amb molta cura. El contacte amb la pell és perillós i s'ha de tenir una ventilació adequada quan s'està fonent aquest metall. Els compostos de tal·li(I) tenen una gran solubilitat en l'aigua i són molt fàcils d'absorbir a través de la pell. L'exposició a ells, no ha d'excedir els 0,1 mg per m² de pell en un període de 8 hores. El tal·li és sospitós de produir càncer en els humans. Part de la raó de la seva alta toxicitat és que quan està present en dissolucions aquoses, el tal·li monovalent (Tl+), té moltes semblances amb cations de metalls alcalins essencials, sobretot amb el potassi. De tota manera, molts altres aspectes de la química del tal·li difereixen bastant dels metalls alcalins, i la seva substitució interromp molts processos cel·lulars. La toxicitat del tal·li ha portat al seu ús (ara en desús en molts països) com a verí per rates i formigues. Entre els efectes que produeix l'enverinament per tal·li hi ha l'alopècia (que va fer que es fes servir per depilar abans del descobriment de la seva alta toxicitat) i danys en els nervis perifèrics (cosa que fa que els enverinats tinguin la sensació d'estar caminant sobre carbó calent). El tal·li va ser una arma d'assassinat efectiva abans que es comprenguessin els seus efectes i es descobrís el seu antídot, el blau de Prússia.

Tractament i descontaminació internaModifica

Un dels mètodes d'eliminar el tal·li (tant si és radioactiu com no) en els humans és usant el blau de Prússia, que és un sòlid que intercanvia ions, en aquest cas el tal·li, per potassi. El blau de Prússia és administrat via oral a la persona i passa pel sistema digestiu i surt amb els excrements humans.

ReferènciesModifica

  1. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, a Handbook of Chemistry and Physics, 81a ed., CRC press (en anglès)
  2. Liddell, Henry George and Scott, Robert (eds.) "θαλλος Arxivat 2016-04-15 a Wayback Machine.", a A Greek–English Lexicon, Oxford University Press.
  3. Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. 729, 2003, p. 3–128. DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 
  4. Staff of the Nonferrous Metals Division. «Thallium». A: Minerals yearbook metals, minerals, and fuels. 1. United States Geological Survey, 1972, p. 1358. 

Enllaços externsModifica