Χημικό στοιχείο · σελίδα αναφοράς

69Tm

Θούλιο

Το στοιχείο «Θούλιο» έχει ατομικό αριθμό 69 και σύμβολο Tm. Βρίσκεται στην περίοδο 6, στην ομάδα — και στον τομέα f. Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η ηλεκτρονιακή του διαμόρφωση είναι [Xe] 4f13 6s2.

Ατομικός αριθμός69

Σχετική ατομική μάζα168.934219(5)

Ομάδα—

Περίοδος6

Τομέαςf

Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση[Xe] 4f13 6s2

Ηλεκτρονιακή δομή

Τι καθορίζει τη χημεία του

Το στοιχείο «Θούλιο» ανήκει στις λανθανίδες, όπου συμπληρώνεται η υποστιβάδα 4f. Η οξειδωτική βαθμίδα +3 κυριαρχεί σε μεγάλο μέρος της χημείας τους και τα ηλεκτρόνια f επηρεάζουν τις μαγνητικές και οπτικές ιδιότητες.

Τα ηλεκτρόνια 4f είναι σχετικά θωρακισμένα, γι’ αυτό οι γειτονικές λανθανίδες εμφανίζουν πολύ παρόμοια χημική συμπεριφορά. Η διαμόρφωση [Xe] 4f13 6s2 εξηγεί τις λεπτές διαφορές μεταξύ τους.

Χημικές μορφές

Ενώσεις, ιόντα και υλικά

Το στοιχείο «Θούλιο» απαντά συνήθως ως ιόν +3 σε οξείδια, αλογονίδια και ενώσεις συναρμογής. Οι ενώσεις των λανθανίδων έχουν παρόμοια χημεία, ενώ οι διαφορές στη δομή των ηλεκτρονίων f δημιουργούν ιδιαίτερες μαγνητικές και φωταυγείς ιδιότητες.

Φυσική συμπεριφορά

Κατάσταση και αλλαγές φάσης

Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η αναφερόμενη πυκνότητα είναι 9.32 g/cm³. Το σημείο τήξης είναι 1 822 K (1 549 °C). Το σημείο βρασμού είναι 2 223 K (1 950 °C). Η πίεση, η καθαρότητα και η κρυσταλλική δομή μπορούν να μεταβάλουν τις μετρούμενες φυσικές τιμές.

Παρουσία και εφαρμογές

Παρουσία και χρήσεις: Θούλιο

Στη Γη, το στοιχείο «Θούλιο» απαντά σε ορυκτά, ενώσεις ή στοιχειακή μορφή ανάλογα με τη χημική του δραστικότητα και το γεωχημικό περιβάλλον. Στην πράξη, σημαντικές εφαρμογές που παρουσιάζονται εδώ είναι Λέιζερ, Πηγές ακτίνων Χ και Επιστημονική έρευνα.

Στην πράξη

Παραδείγματα πραγματικών χρήσεων

Λέιζερ

Το στοιχείο «Θούλιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Λέιζερ», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Πηγές ακτίνων Χ

Το στοιχείο «Θούλιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Πηγές ακτίνων Χ», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Επιστημονική έρευνα

Το στοιχείο «Θούλιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Επιστημονική έρευνα», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Θέση στον περιοδικό πίνακα

Τι δείχνουν τα γειτονικά στοιχεία

Το στοιχείο «Θούλιο» βρίσκεται στην περίοδο 6 και στην ομάδα —. Η σύγκριση με τα πραγματικά γειτονικά στοιχεία του πίνακα βοηθά να εξεταστούν τάσεις όπως το ατομικό μέγεθος, η ενέργεια ιοντισμού, η ηλεκτραρνητικότητα και ο χαρακτήρας των χημικών δεσμών.

Δεδομένα αναφοράς

Φυσικές και ατομικές ιδιότητες

Κατηγορίαλανθανίδα

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίουΣτερεό

Ηλεκτρονιακές στιβάδες2 · 8 · 18 · 31 · 8 · 2

Πυκνότητα9.32 g/cm³

Σημείο τήξης1 822 K (1 549 °C)

Σημείο βρασμού2 223 K (1 950 °C)

Ηλεκτραρνητικότητα Pauling1.25

Πρώτη ενέργεια ιοντισμού596.7 kJ/mol

Ηλεκτρονική συγγένεια99 kJ/mol

Οι τιμές αφορούν το στοιχείο ή το ουδέτερο άτομο, όπου αυτό εφαρμόζεται. Τα φυσικά δεδομένα μπορεί να εξαρτώνται από το αλλότροπο, την πίεση και τις συνθήκες μέτρησης.

Ιστορία

Ανακάλυψη και ταυτοποίηση

Η ανακάλυψη του στοιχείου «Θούλιο» συνδέεται με Per Teodor Cleve. Η αναγνώριση του στοιχείου, η απομόνωση καθαρού δείγματος και η απόδοση του σύγχρονου ατομικού αριθμού δεν συνέβησαν απαραίτητα την ίδια στιγμή.

Ισότοπα και ατομική μάζα

Πώς η ισοτοπική σύσταση αλλάζει τις τιμές

Η σχετική ατομική μάζα αναφοράς είναι 168.934219(5). Η τιμή αφορά τη συνήθη ισοτοπική σύσταση φυσικού γήινου υλικού και όχι τη μάζα ενός συγκεκριμένου ατόμου.

Το στοιχείο «Θούλιο» έχει τουλάχιστον ένα σταθερό ισότοπο. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, άρα την ίδια στοιχειακή ταυτότητα, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων και διαφορετικές ατομικές μάζες.

Ασφάλεια

Χειρισμός και έκθεση

Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το στοιχείο «Θούλιο» εξαρτώνται από τη χημική μορφή, τη δόση και την οδό έκθεσης. Το καθαρό στοιχείο, τα ιόντα και οι ενώσεις του μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές βιολογικές και περιβαλλοντικές επιδράσεις, γι’ αυτό πρέπει να χρησιμοποιούνται τα δεδομένα ασφαλείας της συγκεκριμένης ουσίας.