THE toolium, sümbol Tm ja aatomnumber 69, on üks lantaniididest (tuntud kui haruldased muldmetallid). Lantaniidide hulgas on see üks haruldasemaid ja seetõttu on sellel kõrge hind ja piiratud kasutusala. Metallilisel kujul on see hallikas värvus ja iseloomulik hõbedane läige, mis peab hästi vastu korrosioon. Lahuses, nagu ka teised lantaniidid, omandab ka tuleiumi oksüdatsiooniarv +3.
Element on oma nime saanud Thule või Tile piirkonna järgi, mis on keskajast pärit kaartidel väga levinud, et kirjeldada selliseid piirkondi nagu Island või Skandinaavia. Ta oli avastas 1879. aastal Rootsi keemik nimega Per Teodor Cleve, kes viis läbi erbiamaagi analüüse ja uuringuid Rootsi linnast Ytterbyst. Tuliumit kasutatakse põhiliselt meditsiinis, kuigi see värvib Tm-ga3+ on euro pangatähtedel võltsimise vältimiseks olemas.
Loe ka: Tseerium – lantaniid, mida kasutatakse laialdaselt klaasi- ja katalüsaatoritööstuses
Kokkuvõte keemilisest elemendist toolium
Tulium on lantaniidide ehk haruldaste muldmetallide klassi kuuluv metall.
Metallilisel kujul on see hallikas värv.
Lahuses on selle NOx alati +3.
See on üks haruldasemaid lantaniide ja seetõttu on selle hind kõrge.
Seda saadakse lantaaniga redutseerimisel induktsioonahjudes.
Tuliumit kasutatakse vähe, seda kasutatakse rohkem meditsiini valdkonnas.
Selle avastuse autoriks on Rootsi keemik Per Teodor Cleve.
tuliumi omadused
Sümbol: Tim.
aatomnumber: 69.
aatommass: 168,93421 c.m.u.
elektronegatiivsus: 1,25.
Ühinemispunktst°: 1545 °C.
Keemispunkt: 1950 °C.
TihedusKaal: 9,321 g.cm-3 (25 °C juures).
Elektrooniline konfiguratsioon: [Xe] 6s2 4f13.
Keemia sari: haruldased muldmetallid, lantaniidid.
Tuliumi omadused
Tuulium, sümbol Tm, on metallilises olekus läikiv hall läige. Kuigi see on suhteliselt stabiilne, tuleks seda hoida niiskuseta kohas. See on metallist pehme, plastiline ja tempermalmist ning seda saab isegi noaga lõigata.
hoolimata sellest, et on 41 teadaolevat isotoopi, mille mass on vahemikus 146–176, Tm-l on üks looduslik isotoop, 169Tm, mis on stabiilne.
Nagu teised lantaniidid, on kõige tõenäolisem oksüdatsiooniarv +3. Teine ühine omadus on asjaolu, et see eraldab vesinikgaasi (H2) lahjendatud happe või auruga segamisel. Tuliumi on võimalik õhus põletada, tekitades seeläbi Tm2THE3.
4 Tim + 3 O2 → 2 Tim2THE3
Kust saab tuuliumi leida?
toolium esineb väikestes kogustes koos teiste mineraalides sisalduvate haruldaste muldmetallidega. Bastnasiidis ja monasiidis, kahes kergemate lantaniidide poolest rikkas ja kaubanduslikult hästi kasutatavas mineraalis, ei ületa Tm sisaldus Tm massist 0,1%.2THE3. Mineraalid, milles on kõrgeima kontsentratsiooniga toolium (Tm2THE3) on ksenotiim (0,9%) ja eudialiit (0,4%).
Teine oluline tuliumi allikas on haruldaste muldmetallide katioonide adsorptsioonimuda, mis on tekkinud miljonite aastate jooksul protsessides leostumine (pesemine sooja troopilise vihmaga) haruldaste muldmetallide graniitidest. Eelkõige kasutab Hiina neid allikaid, mis sisaldavad tavaliselt umbes 0,3 massiprotsenti Tm2THE3.
On täiesti tõsi, et tuuliumit ei leidu kuigi palju – tegelikult on see küll kõigist lantaniididest kõige vähem levinud. Uued Tm allikate avastused on aga asetanud selle isegi samale harulduse tasemele kullast, hõbedane või kaadmium.
Vaadake seda meie podcastist: Kõva nagu teemant – mida see tähendab?
tuliumi saamine
Tuliumi saab hankida selle oksiidi redutseerimine, kasutades redutseerijana lantaani, induktsioonahjus.
tm2THE3 (s) + 2 La (l) → La2THE3 (s) + 2 Tm (g)
Arvestades reaktsioonitingimusi (≈ 1500 °C ja 10-6 kell 10-5 rõhu all), saadakse tuleum gaasi kujul, mis ladestatakse induktsioonahju külmas osas.
tooliumrakendused
Kuna see on kallis element (vahemikus 70 USA dollarit grammi kohta) ja haruldane, tuuliumi kasutamine on piiratud. Seda kasutatakse väikestes kogustes meditsiinis, näiteks dopingina ütriumalumiiniumgranaadis (Y3Al5THE12), laserkirurgias kasutatav mineraal. teie isotoop 170Tm toimib kaasaskantavate seadmete röntgenikiirguse allikana.
Huvitav fakt tuliumi kohta on see, et Tm-ioonid3+ nemad on euro pangatähtede võltsimisvastases tindis. Ultraviolettvalgusesse asetatuna on sinakas värvus just Tm-ioonid3+.
tuuliumi ajalugu
THE elemendi 69 avastas Per Teodor Cleve, Rootsi keemik, aastal 1879 (enamiku haruldastest muldmetallidest avastasid isegi Rootsi keemikud). Tuulium avastati ajal, mil Cleve uuris Rootsi Ytterby linnast pärit mineraali erbiat.
THE nimi "thulium" tuleneb Põhja-Euroopa piirkonnast Thule või Tile'ist, mida on kirjeldatud keskajal, mida on juba omistatud mitmele paigale, näiteks Islandile, saartele Šotimaa põhjaosas ja Skandinaavias.
Loe ka: Teaduslikud avastused, mis juhtusid juhuslikult
Lahendas harjutusi tuuliumil
küsimus 1
Lantaniidide NOx on lahuses tavaliselt +3. Tuulium, sümbol Tm, on lantaniid aatomnumbriga 69. Millistes nendest ühenditest on Tm-l lantaniididele iseloomulik NOx?
A) TmCl
B) TmCl2
C) Tim2THE3
D) TmS
E) Tim2ma
Vastus:
C täht
THE fluor mille NOx on -1. Teised halogeenid, puudumisel hapnikku valemis on neil ka laeng võrdne -1-ga. THE väävel, hapniku puudumisel on laeng võrdne -2-ga. Hapniku laeng on -2. Niisiis, arvutamine NOx luteetiumi sisaldus igas aines on esitatud järgmiselt:
TmCl: x + (–1) = 0 → x = +1; nii vale vastus.
TmCl2: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; nii vale vastus.
tm2THE3: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; nii õige vastus.
TmS: x + (–2) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; nii vale vastus.
tm2I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; nii vale vastus.
küsimus 2
THE 170Tm on keemilise elemendi tuuliumi (Z = 69) isotoop, mida kasutatakse kaasaskantavates seadmetes röntgenikiirguse allikana. Kui suur on neutronite arv selles isotoobis?
A) 170
B) 69
C) 101
D) 239
E) 99
Vastus:
C täht
THE aatomnumber Tm on võrdne 69-ga. Niisiis, arv neutronid saab arvutada järgmise valemiga:
A = Z + n
A on massiarv, Z on aatomarv ja n on neutronite arv. Väärtuste asendamisel on meil:
170 = 69 + n
n = 170-69
n = 101
Autor Stefano Araújo Novais
Keemia õpetaja