Tallio: proprietà, reazioni, composti

Il tallio è un metallo appartenente al Gruppo 13 e al 6° Periodo con configurazione elettronica [Xe] 4f14,5d10, 6s2,6p1.

Per la sua posizione nella Tavola Periodica è definito come metallo di post-transizione appellativo che si riferisce ai metalli appartenenti al blocco p che sono disposti tra semimetalli e metalli di transizione.

Proprietà

E’ un metallo di colore bianco argenteo che fu scoperto nel 1861 dal chimico britannico Sir William Crookes e dal chimico francese Claude Auguste Lamy indipendentemente l’uno dall’altro nell’ambito dei loro studi sui residui della produzione di acido solforico.

Attualmente  è ottenuto come sottoprodotto dalla raffinazione di metalli pesanti piuttosto che dei minerali in cui è contenuto.

Questo metallo deve il suo nome derivante dal greco θαλλός che significa “germoglio verde” per il colore verde intenso delle sue linee di emissione nello spettro.
Ha numeri di ossidazione −5 −2, −1, +1, +2, +3 sebbene il numero di ossidazione più frequente sia +1.

Con il numero di ossidazione +1 è ossidato dal cloro a tallio (III) secondo la reazione:
Tl+(aq) + Cl2(aq)  → Tl3+(aq)  + 2 Cl(aq)

Reazioni

Reagisce con l’ossigeno passivandosi formando cioè un sottile strato di ossido di tallio (I) che preserva gli strati sottostanti da ulteriore ossidazione:
4 Tl(s) + O2(g)→ 2 Tl2O(s)

In presenza di acqua  reagisce lentamente per dare idrossido di tallio:
2 Tl(s) + 2 H2O(l) → 2 TlOH(aq) + H2(g)

In ambiente basico il tallio (III) reagisce per dare l’ossido di tallio (III) poco solubile di colore scuro:
2 Tl3+(aq) + 6 OH(aq) → Tl2O3(s) + 3 H2O(l)

Reagisce con fluoro, cloro e bromo per dare i corrispondenti alogenuri di tallio (III) secondo la reazione generale:
2 Tl + 3 X2→ 2 TlX3

Reazione con gli alogenuri

Il diverso comportamento del tallio (I) e del tallio (III) è evidente nelle rispettive reazioni con gli alogenuri.

Se ha numero di ossidazione 1  reagisce con i cloruri, bromuri e ioduri per dare sali poco solubili di diverse colorazioni secondo la reazione generale:
Tl+(aq) + X(aq)→ TlX(s)  

Il cloruro e lo ioduro sono bianchi e lo ioduro è giallo

Con numero di ossidazione 3 in presenza di cloruro e bromuro dà i complessi tetraclorotalliato (III) e trtrabromotalliato (III):
Tl3+(aq) + 4 Cl(aq)→ [TlCl4](aq)
Tl3+(aq) + 4 Br(aq)→ [TlBr4](aq)

In presenza di ioduro dà un precipitato di triioduro di tallio (III) di colore nero:
Tl3+(aq) + 3 I(aq)→ TlI3(s)

Per riscaldamento il triioduro  si decompone termicamente per dare tallio e iodio:
2 TlI3(s) → 2 Tl(s) + 3 I2(g)

In eccesso di ioduro il triioduro  si solubilizza per dare il complesso tetraiodiotalliato (III):
TlI3(s) + I(aq) → [TlI4](aq)

Reazione con i solfuri

In presenza di solfuri il tallio (I) dà luogo alla formazione di un precipitato nero di solfuro di tallio (I):
2 Tl+(aq) + S2-(aq)→ Tl2S(s)  

Se ha numero di ossidazione 3 può essere ridotto nel suo stato di ossidazione più stabile reagendo con acido solfidrico o con biossido di zolfo a caldo:
Tl3+(aq) + H2S(aq) → Tl+(aq) + S(s) + 2 H+(aq)
Tl3+(aq) + SO2(g) 2 H2O(l) → Tl+(aq) + SO42- (aq) + 4 H+(aq)

Composti

Tra i  suoi composti vi è un superconduttore ovvero l’ossido di tallio bario calcio rame avente formula Tl2Ba2Ca2Cu3O10.
Uno dei composti più noti  è il solfato Tl2SO4 noto per essere un potente veleno.

Il solfuro di tallio (I) per le sue proprietà ottiche è utilizzato quale componente nei fotoresistori

 

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

Wurtzite

TI POTREBBE INTERESSARE

Resa percentuale in una reazione. Esercizi svolti e commentati

La resa percentuale di una reazione costituisce un modo per valutare l'economicità di una reazione industriale che può essere accantonata se è bassa. Si possono...

Bilanciamento redox in ambiente basico: esercizi svolti

Il bilanciamento di una reazione redox in ambiente basico  può avvenire con  il metodo delle semireazioni. Nel bilanciamento vanno eliminati di eventuali ioni spettatori...

Temperature di ebollizione di composti organici

Le temperature di ebollizione dei composti organici forniscono informazioni relative alle loro proprietà fisiche e alle caratteristiche della loro struttura e costituiscono una delle...