铊(拼音:tā,注音:ㄊㄚ,粤拼:taa1;英语:thallium;源于拉丁语:θαλλός,转写为thallos,直译为绿芽)是一种化学元素,其化学符号为Tl,原子序数为81,原子量为7002204380000000000♠204.38 u。铊是质软的灰色贫金属,在自然界并不以单质存在。铊金属外表和锡相似,但会在空气中失去光泽。两位化学家威廉·克鲁克斯和克洛德-奥古斯特·拉米在1861年独立发现这一元素。他们都是在硫酸反应残留物中发现了铊,并运用当时新发明的火焰光谱法对其鉴定,观测到铊会产生明显的绿色谱线。其名称“Thallium”由克鲁克斯提出,来自希腊文中的“θαλλός”(thallos),即“绿芽”之意。翌年,拉米用电解法成功分离出铊金属。
Quick Facts 外观, 概况 ...
铊 81Tl
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外观 |
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银白色
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概况 |
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名称·符号·序数 | 铊(Thallium)·Tl·81 |
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元素类别 | 贫金属 |
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族·周期·区 | 13·6·p |
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标准原子质量 | [204.382, 204.385] 204.38(1)(缩短)[1] |
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电子排布 | [氙] 4f14 5d10 6s2 6p1 2, 8, 18, 32, 18, 3
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历史 |
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发现 | 威廉·克鲁克斯(1861年) |
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分离 | 克洛德-奥古斯特·拉米(1862年) |
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物理性质 |
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物态 | 固体 |
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密度 | (接近室温) 11.85 g·cm−3 |
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熔点时液体密度 | 11.22 g·cm−3 |
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熔点 | 577 K,304 °C,579 °F |
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沸点 | 1746 K,1473 °C,2683 °F |
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熔化热 | 4.14 kJ·mol−1 |
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汽化热 | 165 kJ·mol−1 |
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比热容 | 26.32 J·mol−1·K−1 |
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蒸气压
压/Pa
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1
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10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
温/K
|
882
|
977
|
1097
|
1252
|
1461
|
1758
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原子性质 |
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氧化态 | 3, 2, 1 (强碱性氧化物) |
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电负性 | 1.62(鲍林标度) |
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电离能 | 第一:589.4 kJ·mol−1
第二:1971 kJ·mol−1
第三:2878 kJ·mol−1 |
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原子半径 | 170 pm |
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共价半径 | 145±7 pm |
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范德华半径 | 196 pm |
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铊的原子谱线 |
杂项 |
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晶体结构 | 六方密堆积 |
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磁序 | 抗磁性[2] |
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电阻率 | (20 °C)0.18 µ Ω·m |
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热导率 | 46.1 W·m−1·K−1 |
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膨胀系数 | (25 °C)29.9 µm·m−1·K−1 |
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声速(细棒) | (20 °C)818 m·s−1 |
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杨氏模量 | 8 GPa |
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剪切模量 | 2.8 GPa |
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体积模量 | 43 GPa |
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泊松比 | 0.45 |
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莫氏硬度 | 1.2 |
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布氏硬度 | 26.4 MPa |
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CAS号 | 7440-28-0 |
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同位素 |
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主条目:铊的同位素
同位素
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丰度
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半衰期(t1/2)
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衰变
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方式
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能量(MeV)
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产物
|
201Tl
|
人造
|
3.0421 天
|
ε
|
0.482
|
201Hg
|
202Tl
|
人造
|
12.31 天
|
ε
|
1.365
|
202Hg
|
203Tl
|
29.515%
|
稳定,带122粒中子
|
204Tl
|
人造
|
3.783 年
|
β−
|
0.764
|
204Pb
|
ε
|
0.344
|
204Hg
|
205Tl
|
70.485%
|
稳定,带124粒中子
|
206Tl
|
痕量
|
4.202 分钟
|
β−
|
1.532
|
206Pb
|
207Tl
|
痕量
|
4.77 分钟
|
β−
|
1.418
|
207Pb
|
208Tl
|
痕量
|
3.053 分钟
|
β−
|
4.998
|
208Pb
|
210Tl
|
痕量
|
1.30 分钟
|
β−
|
5.481
|
210Pb
|
β−, n
|
0.296
|
209Pb
| |
Close
铊在氧化后,一般拥有+3或+1氧化态,形成离子盐。其中+3态与同样属于硼族的硼、铝、镓和铟相似;但是铊的+1态则比其他同族元素显著得多,而且和碱金属的+1态相近。铊(I)离子在自然界中大部分出现在含钾矿石中。生物细胞的离子泵处理铊(I)离子的方式也和钾类似。
在商业开采方面,铊是硫化重金属矿提炼过程的副产品之一。总产量的60-70%应用在电子工业,其余则用于制药工业和玻璃产业。[3]铊还被用在红外线探测器中。放射性同位素铊-201(以水溶氯化亚铊的形态),在核医学扫描中可用作示踪剂,例如用于心脏负荷测试。
水溶铊盐大部分几乎无味,且都是剧毒物,曾被用作杀鼠剂和杀虫剂以及谋杀工具。这类化合物的使用已经被多国禁止或限制。铊中毒会造成脱发。[4]