THE thulium, symbol Tm a atomové číslo 69, je jedním z lanthanoidů (známých jako kovy vzácných zemin). Mezi lanthanoidy je jedním z nejvzácnějších, a proto má vysokou cenu a omezené použití. Ve své kovové podobě má našedlou barvu a charakteristický stříbrný lesk, dobře odolává koroze. V roztoku, stejně jako ostatní lanthanoidy, získává thulium oxidační číslo rovné +3.
Prvek je pojmenován po regionu Thule nebo Tile, velmi běžném na mapách od středověku k popisu regionů, jako je Island nebo Skandinávie. Byl objevil v roce 1879 švédský chemik jménem Per Teodor Cleve, který provedl analýzy a studie o erbiové rudě ze švédského města Ytterby. Thulium se zásadně používá v lékařství, i když se barví Tm3+ ve svém složení jsou přítomny na eurobankovkách, aby se zabránilo padělání.
Přečtěte si také: Cer — lanthanoid široce používaný ve sklářském průmyslu a průmyslu katalyzátorů
Abstrakt o chemickém prvku thulium
Thulium je kov patřící do třídy lanthanoidů nebo kovů vzácných zemin.
V kovové podobě má šedavou barvu.
V roztoku je jeho NOx vždy +3.
Je to jeden z nejvzácnějších lanthanoidů, které existují, a proto má vysokou cenu.
Získává se redukcí lanthanem v indukčních pecích.
Thulium se používá jen málo, více se používá v oblasti medicíny.
Za její objev se připisuje švédský chemik Per Teodor Cleve.
vlastnosti thulia
Symbol: Tim.
protonové číslo: 69.
atomová hmotnost: 168,93421 c.m.u.
elektronegativita: 1,25.
Fúzní bodTeplota tání: 1545 °C.
Bod varuTeplota tání: 1950 °C.
Hustota: 9,321 g.cm-3 (při 25 °C).
Elektronická konfigurace: [Xe] 6s2 4f13.
Chemická řada: kovy vzácných zemin, lanthanoidy.
vlastnosti thulia
Thulium, symbol Tm, v kovovém stavu vykazuje lesklý šedý lesk. Přestože je poměrně stabilní, měl by být skladován na místě bez vlhkosti. Je to a kov měkké, tvárné a tvárné a lze je dokonce řezat nožem.
navzdory tomu, že má 41 známých izotopů, jejichž hmotnost se pohybuje od 146 do 176, Tm má jediný přirozený izotop, 169Tm, který je stabilní.
Stejně jako ostatní lanthanoidy, má oxidační číslo +3 jako nejpravděpodobnější. Další společnou vlastností je skutečnost, že uvolňuje plynný vodík (H2) při smíchání se zředěnou kyselinou nebo párou. Thulium je možné spalovat na vzduchu, čímž vzniká Tm2THE3.
4 Tim + 3 O2 → 2 Tim2THE3
Kde lze thulium nalézt?
thulium se vyskytuje v malých množstvích spolu s dalšími kovy vzácných zemin v minerálech. V bastnasitu a monazitu, dvou minerálech bohatých na lehčí lanthanoidy a dobře komerčně využívaných, není obsah Tm vyšší než 0,1 % hmotnosti Tm2THE3. Minerály s nejvyšší koncentrací thulia (ve formě Tm2THE3) jsou xenotim (0,9 %) a eudialit (0,4 %).
Dalším významným zdrojem thulia je adsorpční kal kationtů vzácných zemin, vzniklé v průběhu milionů let v procesech vyluhování (omývání teplým tropickým deštěm) ze žuly kovů vzácných zemin. Zejména Čína využívá tyto zdroje, které obvykle obsahují kolem 0,3 % hmotnosti Tm2THE3.
Je docela pravda, že thulium není příliš hojné – ve skutečnosti je nejméně hojný ze všech lanthanoidů. Nové objevy zdrojů Tm ji však dokonce umístily na stejnou úroveň vzácnosti jako zlato, stříbrný nebo kadmium.
Podívejte se na náš podcast: Tvrdý jako diamant – co to znamená?
získání thulia
Thulium lze získat pomocí redukce jeho oxidu pomocí lanthanu jako redukčního činidla, v indukční troubě.
tm2THE3 (s) + 2 La (l) → La2THE3 (s) + 2 Tm (g)
Vzhledem k reakčním podmínkám (≈ 1500 °C a 10-6 v 10-5 tlak), thulium se získává ve formě plynu, který se ukládá ve studené části indukční pece.
aplikace thulium
Protože se jedná o drahý prvek (v rozmezí 70 USD/gram) a vzácný, aplikace thulia jsou omezené. V malém množství se používá v lékařství, například jako dopingový prostředek v yttrium hliníkovém granátu (Y3Al5THE12), minerál používaný v laserové chirurgii. váš izotop 170Tm slouží jako zdroj rentgenového záření pro přenosná zařízení.
Zajímavým faktem o thuliu je, že ionty Tm3+ oni jsou v inkoustech proti padělání eurobankovek. Když se umístí do ultrafialového světla, objeví se namodralá barva přesně ionty Tm3+.
historie thulium
THE prvek 69 objevil Per Teodor Cleve, švédský chemik, v roce 1879 (většina kovů vzácných zemin byla dokonce objevena švédskými chemiky). Thulium bylo objeveno, když Cleve studoval minerál erbia ze švédského města Ytterby.
THE název „thulium“ pochází z Thule nebo Tile, regionu v severní Evropě, popisovaný během středověku, který byl již připisován několika místům, jako je Island, ostrovy na severu Skotska a Skandinávie.
Přečtěte si také: Vědecké objevy, ke kterým došlo náhodou
Řešené cvičení na thulium
Otázka 1
Lanthanoidy obvykle v roztoku obsahují NOx rovné +3. Thulium, symbol Tm, je lanthanoid s atomovým číslem 69. Ve které z těchto sloučenin má Tm charakteristické NOx lanthanoidů?
A) TmCl
B) TmCl2
C) Tim2THE3
D) TmS
E) Tim2já
Odezva:
Dopis C
THE fluor má NOx rovné -1. Ostatní halogeny, v nepřítomnosti kyslík ve vzorci mají také náboj rovný -1. THE sírav nepřítomnosti kyslíku má náboj rovný -2. Kyslík má náboj -2. Takže výpočet NOx množství lutecia v každé látce se udává takto:
TmCl: x + (–1) = 0 -> x = +1; tak špatná odpověď.
TmCl2: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; tak špatná odpověď.
tm2THE3: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; takže správná odpověď.
TmS: x + (–2) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; tak špatná odpověď.
tm2I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; tak špatná odpověď.
otázka 2
THE 170Tm je izotop chemického prvku thulium (Z = 69) používaný jako zdroj rentgenového záření v přenosných zařízeních. Jaký je počet neutronů v tomto izotopu?
A) 170
B) 69
C) 101
D) 239
E) 99
Odezva:
Dopis C
THE protonové číslo Tm se rovná 69. Takže počet neutrony lze vypočítat podle následujícího vzorce:
A = Z + n
A je hmotnostní číslo, Z je atomové číslo a n je počet neutronů. Nahrazením hodnot máme:
170 = 69 + n
n = 170-69
n = 101
Autor: Stefano Araújo Novais
Učitel chemie
