| Symbool | Tl |
|---|---|
| Atoomnummer | 81 |
| Atoommassa | 204,38 u |
| Categorie | Hoofdgroepmetaal |
| Groep | 13 |
| Periode | 6 |
| Blok | p-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 304 °C |
| Kookpunt | 1473 °C |
| Dichtheid | 11,85 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 32, 18, 3 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,62 |
| Oxidatiegetallen | +1, +3 |
| Ontdekt | 1861 door William Crookes |
| Engelse naam | Thallium |
Eigenschappen van thallium
Thallium is een zacht, zwaar metaal dat met een mes te snijden is. Een vers snijvlak glanst als tin, maar wordt aan de lucht snel blauwgrijs door een oxidelaag; daarom wordt het onder olie bewaard. Met water en zuren reageert het traag. In verbindingen komt thallium voor met oxidatiegetal +1 en +3; door het zogenaamde inerte-paareffect, waarbij de 6s-elektronen moeilijk worden afgestaan, is +1 het stabielst. Het Tl+-ion lijkt qua grootte en lading sterk op het kaliumion K+. Daardoor neemt het lichaam thallium op via de kaliumkanalen, en verstoort het daarna allerlei processen in cellen; dat maakt het zo giftig. Thalliumverbindingen kleuren een vlam felgroen. Natuurlijk thallium bestaat uit thallium-203 en thallium-205. De radioactieve isotoop thallium-201, met een halfwaardetijd van ongeveer drie dagen, wordt in de nucleaire geneeskunde gebruikt.
Naam. De naam komt van het Griekse thallos, 'groene twijg', naar de felgroene lijn in het spectrum waarmee het element werd ontdekt.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Thallium staat in periode 6 en groep 13 (boorgroep) van het periodiek systeem, in het p-blok.
Een neutraal atoom heeft 81 protonen in de kern en 81 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 32, 18, 3. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Omdat het in groep 13 staat, heeft Thallium 3 valentie-elektronen in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).
Buren in het systeem: links/ervoor: Kwik (Hg, 80); rechts/erna: Lood (Pb, 82); erboven in dezelfde groep: Indium (In); eronder in dezelfde groep: Nihonium (Nh).
Andere elementen in groep 13: Boor, Aluminium, Gallium, Indium, Nihonium.
Voorkomen
Thallium komt met ongeveer 0,8 milligram per kilogram in de aardkorst voor. Eigen thalliummineralen, zoals crookesiet en lorandiet, zijn zeldzaam; meestal zit het als spoorelement in sulfide-ertsen van zink, lood en koper, en in kaliummineralen. Het wordt gewonnen uit het stof van smelterijen en zwavelzuurfabrieken die deze ertsen verwerken. De wereldproductie is klein, ongeveer tien ton per jaar. In sommige gebieden, zoals rond oude mijnen in China, is thallium in bodem en water een milieuprobleem.
Toepassingen
- Thallium-201 wordt ingespoten bij hartscans, omdat het zich net als kalium in gezonde hartspier ophoopt en zo slecht doorbloede plekken zichtbaar maakt.
- Thalliumoxide in glas geeft een hoge brekingsindex, wat het nuttig maakt voor speciale lenzen.
- Natriumjodide gedoteerd met thallium is een veelgebruikte scintillator in detectoren voor gammastraling.
- Thallium wordt toegepast in sommige supergeleiders voor hoge temperaturen en in infrarooddetectoren.
- Vroeger zat thalliumsulfaat in rattengif en mierengif; dat is in de meeste landen inmiddels verboden.
Veelgestelde vragen
Waarom is thallium zo giftig?
Het thalliumion Tl+ lijkt in grootte en lading op het kaliumion. Cellen nemen het daarom op via dezelfde kanalen en pompen. Eenmaal binnen bindt thallium aan eiwitten en verstoort het de energiehuishouding en het zenuwstelsel. Symptomen zijn pijn, zenuwschade en haaruitval na enkele weken.
Wordt thallium nog gebruikt?
Ja, maar in kleine hoeveelheden. De radioactieve isotoop thallium-201 wordt nog gebruikt bij hartscans. Verder dient thallium in speciaal optisch glas, in stralingsdetectoren en in sommige supergeleiders. Het gebruik als rattengif is in veel landen al decennia verboden.