鉈(拼音:tā,注音:ㄊㄚ,粵拼:taa1;英語:thallium;源於拉丁語:θαλλός,轉寫為thallos,直譯為綠芽)是一種化學元素,其化學符號為Tl,原子序數為81,原子量為7002204380000000000♠204.38 u。鉈是質軟的灰色貧金屬,在自然界並不以單質存在。鉈金屬外表和錫相似,但會在空氣中失去光澤。兩位化學家威廉·克魯克斯和克洛德-奧古斯特·拉米在1861年獨立發現這一元素。他們都是在硫酸反應殘留物中發現了鉈,並運用當時新發明的火焰光譜法對其鑑定,觀測到鉈會產生明顯的綠色譜線。其名稱「Thallium」由克魯克斯提出,來自希臘文中的「θαλλός」(thallos),即「綠芽」之意。翌年,拉米用電解法成功分離出鉈金屬。
Quick Facts 外觀, 概況 ...
鉈 81Tl
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外觀 |
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銀白色
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 鉈(Thallium)·Tl·81 |
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元素類別 | 貧金屬 |
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族·週期·區 | 13·6·p |
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標準原子質量 | [204.382, 204.385] 204.38(1)(縮短)[1] |
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電子排布 | [氙] 4f14 5d10 6s2 6p1 2, 8, 18, 32, 18, 3
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歷史 |
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發現 | 威廉·克魯克斯(1861年) |
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分離 | 克洛德-奧古斯特·拉米(1862年) |
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物理性質 |
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物態 | 固體 |
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密度 | (接近室溫) 11.85 g·cm−3 |
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熔點時液體密度 | 11.22 g·cm−3 |
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熔點 | 577 K,304 °C,579 °F |
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沸點 | 1746 K,1473 °C,2683 °F |
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熔化熱 | 4.14 kJ·mol−1 |
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汽化熱 | 165 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 26.32 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
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10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
溫/K
|
882
|
977
|
1097
|
1252
|
1461
|
1758
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原子性質 |
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氧化態 | 3, 2, 1 (強鹼性氧化物) |
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電負性 | 1.62(鮑林標度) |
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電離能 | 第一:589.4 kJ·mol−1
第二:1971 kJ·mol−1
第三:2878 kJ·mol−1 |
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原子半徑 | 170 pm |
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共價半徑 | 145±7 pm |
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范德華半徑 | 196 pm |
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鉈的原子譜線 |
雜項 |
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晶體結構 | 六方密堆積 |
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磁序 | 抗磁性[2] |
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電阻率 | (20 °C)0.18 µ Ω·m |
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熱導率 | 46.1 W·m−1·K−1 |
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膨脹係數 | (25 °C)29.9 µm·m−1·K−1 |
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聲速(細棒) | (20 °C)818 m·s−1 |
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楊氏模量 | 8 GPa |
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剪切模量 | 2.8 GPa |
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體積模量 | 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號 | 7440-28-0 |
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同位素 |
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主條目:鉈的同位素
同位素
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豐度
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半衰期(t1/2)
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衰變
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方式
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能量(MeV)
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產物
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201Tl
|
人造
|
3.0421 天
|
ε
|
0.482
|
201Hg
|
202Tl
|
人造
|
12.31 天
|
ε
|
1.365
|
202Hg
|
203Tl
|
29.515%
|
穩定,帶122粒中子
|
204Tl
|
人造
|
3.783 年
|
β−
|
0.764
|
204Pb
|
ε
|
0.344
|
204Hg
|
205Tl
|
70.485%
|
穩定,帶124粒中子
|
206Tl
|
痕量
|
4.202 分鐘
|
β−
|
1.532
|
206Pb
|
207Tl
|
痕量
|
4.77 分鐘
|
β−
|
1.418
|
207Pb
|
208Tl
|
痕量
|
3.053 分鐘
|
β−
|
4.998
|
208Pb
|
210Tl
|
痕量
|
1.30 分鐘
|
β−
|
5.481
|
210Pb
|
β−, n
|
0.296
|
209Pb
| |
Close
鉈在氧化後,一般擁有+3或+1氧化態,形成離子鹽。其中+3態與同樣屬於硼族的硼、鋁、鎵和銦相似;但是鉈的+1態則比其他同族元素顯著得多,而且和鹼金屬的+1態相近。鉈(I)離子在自然界中大部份出現在含鉀礦石中。生物細胞的離子泵處理鉈(I)離子的方式也和鉀類似。
在商業開採方面,鉈是硫化重金屬礦提煉過程的副產品之一。總產量的60-70%應用在電子工業,其餘則用於製藥工業和玻璃產業。[3]鉈還被用在紅外線探測器中。放射性同位素鉈-201(以水溶氯化亞鉈的形態),在核醫學掃描中可用作示蹤劑,例如用於心臟負荷測試。
水溶鉈鹽大部份幾乎無味,且都是劇毒物,曾被用作殺鼠劑和殺蟲劑以及謀殺工具。這類化合物的使用已經被多國禁止或限制。鉈中毒會造成脫髮。[4]