THE тулий, символ Tm и атомен номер 69, е един от лантанидите (известни като редкоземни метали). Сред лантанидите той е един от най-редките и поради това има висока цена и ограничено приложение. В металната си форма има сивкав цвят и характерен сребърен блясък, устойчив на корозия. В разтвор, подобно на другите лантаноиди, тулият приема окислително число, равно на +3.
Елементът е кръстен на района на Туле или Тиле, много често срещан на картите от Средновековието за описване на региони като Исландия или Скандинавия. Той беше открит през 1879 г. от шведски химик на име Пер Теодор Клев, който извърши анализи и проучвания на руда ербия от шведския град Итерби. Тулиумът се използва основно в медицината, въпреки че оцветява с Tm3+ в състава им присъстват върху евробанкнотите, за да се избегнат фалшификации.
Прочетете също: Церий — лантанид, широко използван в производството на стъкло и катализатор
Резюме за химичния елемент тулий
Тулият е метал, принадлежащ към класа лантаниди или редкоземни метали.
В метална форма има сивкав цвят.
В разтвор неговият NOx винаги е +3.
Това е един от най-редките лантаноиди, които съществуват и поради това има висока цена.
Получава се чрез редукция с лантан в индукционни пещи.
Има малко употреби на тулий, като се използва повече в областта на медицината.
Откритието му се приписва на шведския химик Пер Теодор Клев.
свойства на тулия
символ: Тим.
атомно число: 69.
атомна маса: 168,93421 c.m.u.
електроотрицателност: 1,25.
Точка на сливане: 1545°С.
Точка на кипене: 1950°C.
Плътност: 9,321 g.cm-3 (при 25°C).
Електронна конфигурация: [Xe] 6s2 4f13.
Поредица по химия: редкоземни метали, лантаноиди.
характеристики на тулия
Тулий, символ Tm, проявява лъскав сив блясък в метално състояние. Въпреки че е относително стабилен, трябва да се съхранява на място без влажност. Това е метални мека, пластична и ковка и дори може да се реже с нож.
въпреки че има 41 известни изотопа, чиято маса варира от 146 до 176, Tm има един естествен изотоп, 169Tm, което е стабилно.
Подобно на другите лантаноиди, има окислително число +3 като най-вероятно. Друга обща характеристика е фактът, че отделя водороден газ (H2) при смесване с разредена киселина или пара. Възможно е да се изгори тулий във въздуха, като по този начин се произвежда Tm2THE3.
4 Тим + 3 О2 → 2 Тим2THE3
Къде може да се намери тулий?
тулиумът се среща в малки количества заедно с другите редкоземни метали в минералите. В бастназита и монацита, два минерала, богати на по-леки лантаноиди и добре използвани в търговската мрежа, съдържанието на Tm е не повече от 0,1% от масата на Tm2THE3. Минерали с най-висока концентрация на тулий (под формата на Tm2THE3) са ксенотим (0,9%) и еудиалит (0,4%).
Друг важен източник на тулий е адсорбционна утайка с редкоземни катиони, формирана в продължение на милиони години в процеси на излугване (измиване от топъл тропически дъжд) от редкоземни метални гранити. Китай, по-специално, използва тези източници, които обикновено съдържат около 0,3% от масата Tm2THE3.
Съвсем вярно е, че тулият не е в много изобилие - всъщност това е най-малко изобилни от всички лантаноиди. Въпреки това, новите открития на източници на Tm дори го поставят на същото ниво на рядкост като злато, сребро или кадмий.
Вижте го в нашия подкаст: Твърд като диамант - какво означава това?
получаване на тулия
Тулий може да се получи от редукция на неговия оксид като се използва лантан като редуктор, в индукционна фурна.
tm2THE3 (s) + 2 La (l) → La2THE3 (s) + 2 Tm (g)
Като се имат предвид реакционните условия (≈ 1500 °C и 10-6 в 10-5 налягане), тулий се получава под формата на газ, който се отлага в студената част на индукционната пещ.
приложения с тулий
Тъй като е скъп елемент (от порядъка на 70 щатски долара/грам) и рядък, приложенията на thulium са ограничени. Използва се в малки количества в медицинската област, например като допинг в итриево-алуминиев гранат (Y3Ал5THE12), минерал, използван в лазерната хирургия. вашия изотоп 170Tm служи като източник на рентгенови лъчи за преносими устройства.
Интересен факт за тулия е, че йоните на Tm3+ те са в мастила против фалшифициране на евробанкноти. Когато се постави в ултравиолетова светлина, синкавият цвят, който се появява, е именно йони Tm3+.
история на тулий
THE елемент 69 е открит от Пер Теодор Клив, шведски химик, през 1879 г. (повечето от редкоземните метали дори са открити от шведски химици). Тулий е открит, докато Клив изучава минерала ербия от шведския град Итерби.
THE името „thulium“ произлиза от Thule или Tile, регион в Северна Европа, описан през Средновековието, който вече е приписван на няколко места, като Исландия, острови в северната част на Шотландия и Скандинавия.
Прочетете също: Научни открития, станали случайно
Решени упражнения върху тулий
Въпрос 1
Лантанидите обикновено съдържат в разтвор NOx, равен на +3. Тулий, символ Tm, е лантаноид с атомен номер 69. В кое от тези съединения Tm има характерния NOx за лантаниди?
А) TmCl
Б) TmCl2
В) Тим2THE3
Г) TmS
Д) Тим2аз
Отговор:
буква C
THE флуор има NOx равно на -1. Останалите халогени, в отсъствието на кислород във формулата те също имат заряд, равен на -1. THE сяра, при липса на кислород, има заряд, равен на -2. Кислородът има заряд от -2. И така, изчислението на NOx лутеций във всяко вещество се дава, както следва:
TmCl: x + (–1) = 0 → x = +1; толкова грешен отговор.
TmCl2: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; толкова грешен отговор.
tm2THE3: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; така че правилен отговор.
TmS: x + (–2) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; толкова грешен отговор.
tm2I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; толкова грешен отговор.
въпрос 2
THE 170Tm е изотоп на химичния елемент тулий (Z = 69), използван като източник на рентгенови лъчи в преносими устройства. Какъв е броят на неутроните в този изотоп?
А) 170
Б) 69
В) 101
Г) 239
Д) 99
Отговор:
буква C
THE атомно число от Tm е равно на 69. И така, броят на неутрони може да се изчисли по следната формула:
A = Z + n
A е масовото число, Z е атомното число и n е броят на неутроните. Замествайки стойностите, имаме:
170 = 69 + n
n = 170 - 69
n = 101
От Стефано Араужо Новаис
Учител по химия