Élément chimique · fiche de référence

81Tl

Thallium

Le thallium est l’élément 81 (Tl), situé en période 6, groupe 13 et dans le bloc p. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1.

Numéro atomique81

Poids atomique standard[204,382 ; 204,385]

Groupe13

Période6

Blocp

Configuration électronique[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

Les éléments du groupe 13 possèdent trois électrons de valence dans les sous-couches s et p externes. L’équilibre entre liaisons covalentes et états d’oxydation positifs évolue en descendant dans le groupe, à mesure que la taille atomique et le caractère métallique augmentent.

Pour le thallium, la comparaison avec les éléments situés juste au-dessus et au-dessous est donc plus informative qu’une description uniforme du groupe 13.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

La chimie du groupe 13 comprend oxydes, halogénures et composés covalents ou ioniques dans des états d’oxydation positifs. Les membres légers présentent davantage de caractère covalent, tandis que les éléments lourds deviennent plus métalliques.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 11,85 g/cm³. Le point de fusion est 577 K (303,9 °C). Le point d’ébullition est 1 746 K (1 473 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le thallium est un métal très toxique. Ses usages actuels sont spécialisés, notamment dans certaines applications électroniques, optiques et médicales ; ses anciens usages grand public ont largement disparu en raison de sa toxicité.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

électronique

Le thallium entre dans des composants ou matériaux électroniques pour leurs propriétés de conduction, de semi-conduction, d’optique ou de stabilité chimique.

optique

Le thallium entre dans des matériaux, revêtements ou dispositifs optiques pour leurs propriétés d’absorption, d’émission ou de réfraction.

recherche scientifique

Le thallium est produit, isolé ou mesuré surtout pour étudier la structure atomique, les noyaux et les tendances périodiques plutôt que pour un usage commercial massif.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le thallium est en période 6 et dans le groupe 13. Dans le voisinage affiché, il se trouve entre le mercure et le plomb sur la même période ; l’indium est au-dessus et le nihonium au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétal post-transition

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 3

Masse volumique11,85 g/cm³

Point de fusion577 K (303,9 °C)

Point d’ébullition1 746 K (1 473 °C)

Électronégativité de Pauling1,62

Première énergie d’ionisation589,4 kJ/mol

Affinité électronique36,4 kJ/mol

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du thallium est associée à William Crookes. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est donné sous forme d’intervalle : [204.382, 204.385]. Les proportions isotopiques varient légèrement selon les échantillons naturels ; une seule valeur décimale masquerait cette variation réelle.

Le thallium possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Les composés du thallium sont très toxiques et nécessitent des règles strictes de manipulation.