Elemento chimico · scheda di riferimento

81Tl

Tallio

Il tallio è l’elemento 81 (Tl), nel periodo 6, gruppo 13 e blocco p. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1.

Numero atomico81

Peso atomico standard[204.382, 204.385]

Gruppo13

Periodo6

Bloccop

Configurazione elettronica[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

Gli elementi del gruppo 13 hanno tre elettroni di valenza nelle sottostrutture s e p. Il bilancio tra legami covalenti e stati di ossidazione positivi cambia con l’aumento della dimensione atomica.

La configurazione [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 determina gli elettroni esterni disponibili per i legami. Struttura del composto e stato di ossidazione definiscono poi le proprietà osservate.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Il tallio forma ossidi, alogenuri e numerosi composti covalenti o ionici. La natura dei legami cambia sensibilmente dal boro ai membri più metallici del gruppo.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del tallio è solido. Tra i dati riportati: densità 11.85 g/cm³, punto di fusione 577 K (303.9 °C), punto di ebollizione 1 746 K (1 473 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il tallio

Il tallio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Elettronica, Ottica e Ricerca scientifica; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Elettronica

Nell’ambito «Elettronica», il tallio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Ottica

Il tallio è utilizzato in materiali ottici quando indice di rifrazione, trasparenza o risposta spettrale risultano utili.

Ricerca scientifica

Il tallio viene studiato in ricerca per chiarire proprietà atomiche, nucleari, chimiche o dei materiali che non sono accessibili con elementi più comuni.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il tallio si trova nel periodo 6, gruppo 13 e blocco p. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il mercurio a sinistra e il piombo a destra; nello stesso gruppo l’indio sopra e il nihonio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionemetallo post-transizione

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 3

Densità11.85 g/cm³

Punto di fusione577 K (303.9 °C)

Punto di ebollizione1 746 K (1 473 °C)

Elettronegatività di Pauling1.62

Prima energia di ionizzazione589.4 kJ/mol

Affinità elettronica36.4 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del tallio è associata a William Crookes. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è riportato come intervallo [204.382, 204.385]. Le proporzioni isotopiche naturali possono variare leggermente tra campioni, quindi un unico valore decimale nasconderebbe una variazione reale.

Gli isotopi del tallio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

I composti del tallio sono molto tossici e richiedono controlli rigorosi in laboratorio e nell’industria.