Chemisches Element · Referenzseite

81Tl

Thallium

Thallium ist Element 81 (Tl) in Periode 6, Gruppe 13 und im p-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1.

Ordnungszahl81

Standard-Atomgewicht[204.382, 204.385]

Gruppe13

Periode6

Blockp

Elektronenkonfiguration[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei Thallium spielt die d-Unterschale eine wichtige Rolle für die Chemie. Elektronen ähnlicher Energie können an Bindungen beteiligt sein; dadurch sind mehrere Oxidationsstufen und Koordinationsverbindungen möglich.

Die Konfiguration [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 verändert sich bei der Ionenbildung. Damit können sich Farbe, Magnetismus, Bindungsverhalten und Reaktivität deutlich ändern.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Thallium bildet Metalllegierungen sowie Verbindungen in mehreren Oxidationsstufen. Häufig sind Oxide, Halogenide, Sulfide und Koordinationskomplexe; welche Formen stabil sind, hängt stark von Reaktionsbedingungen und Liganden ab.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Thallium bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 11.85 g/cm³; Schmelzpunkt: 577 K (303.9 °C); Siedepunkt: 1 746 K (1 473 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Thallium vorkommt und wofür es verwendet wird

Thallium kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Elektronik, Optik und Wissenschaftliche Forschung eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Elektronik

Thallium wird in elektronischen Bauteilen genutzt, wenn Leitfähigkeit, Halbleitereigenschaften, Korrosionsbeständigkeit oder optisches Verhalten von Vorteil sind.

Optik

Im Bereich „Optik“ wird Thallium in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Wissenschaftliche Forschung

Thallium wird vor allem erzeugt, isoliert oder gemessen, um atomare, chemische oder kernphysikalische Eigenschaften zu untersuchen; eine großtechnische Nutzung spielt dabei keine Rolle.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Thallium steht in Periode 6, Gruppe 13 und im p-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Zinn, Quecksilber; rechts davon Blei, Copernicium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationPost-Übergangsmetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 3

Dichte11.85 g/cm³

Schmelzpunkt577 K (303.9 °C)

Siedepunkt1 746 K (1 473 °C)

Pauling-Elektronegativität1.62

Erste Ionisierungsenergie589.4 kJ/mol

Elektronenaffinität36.4 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Thallium wird mit William Crookes verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht wird als Intervall [204.382, 204.385] angegeben. Natürliche Isotopenverhältnisse können zwischen Proben leicht schwanken; eine einzelne Dezimalzahl würde diese reale Variation verdecken.

Isotope von Thallium besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Thalliumverbindungen sind stark giftig und erfordern im Labor und in technischen Prozessen strenge Schutzmaßnahmen.