THE tuliumia, symboli Tm ja atominumero 69, on yksi lantanideista (tunnetaan harvinaisina maametalleina). Lantanidien joukossa se on yksi harvinaisimmista, ja siksi sillä on korkeat kustannukset ja rajoitetut sovellukset. Metallimuodossaan sillä on harmahtava väri ja tyypillinen hopeakiilto, joka kestää hyvin korroosio. Liuoksessa, kuten muutkin lantanidit, tuliumilla on hapetusluku, joka on yhtä suuri kuin +3.
Elementti on nimetty Thulen tai Tilen alueen mukaan, ja se on hyvin yleinen keskiajan kartoissa kuvaamaan alueita, kuten Islantia tai Skandinaviaa. Hän oli sen löysi vuonna 1879 ruotsalainen kemisti nimeltä Per Teodor Cleve, joka teki analyyseja ja tutkimuksia erbiamalmista ruotsalaisesta Ytterbyn kaupungista. Tuliumia käytetään pohjimmiltaan lääketieteessä, vaikka se sisältää väriaineita Tm: llä3+ koostumuksessaan ovat euroseteleissä väärentämisen välttämiseksi.
Lue myös: Cerium — lantanidi, jota käytetään laajalti lasi- ja katalyyttiteollisuudessa
Tiivistelmä kemiallisesta alkuaineesta tuliumista
Thulium on metalli, joka kuuluu lantanidien tai harvinaisten maametallien luokkaan.
Metallimuodossa sillä on harmahtava väri.
Liuoksessa sen NOx on aina +3.
Se on yksi harvinaisimmista olemassa olevista lantanideista, ja siksi sen hinta on korkea.
Se saadaan pelkistämällä lantaanilla induktiouuneissa.
Tuliumia käytetään vain vähän, ja sitä käytetään enemmän lääketieteen alalla.
Sen löytö kuuluu ruotsalaisen kemistin Per Teodor Cleven ansioksi.
tuliumin ominaisuudet
Symboli: Tim.
atominumero: 69.
atomimassa: 168.93421 c.m.u.
elektronegatiivisuus: 1,25.
Fuusiopiste: 1545 °C.
Kiehumispiste: 1950 °C.
Tiheys: 9,321 g.cm-3 (25 °C: ssa).
Sähköinen konfigurointi: [Xe] 6s2 4f13.
Kemia-sarja: harvinaiset maametallit, lantanidit.
tuliumin ominaisuudet
Thulium, symboli Tm, siinä on kiiltävä harmaa kiilto metallisessa tilassa. Vaikka se on suhteellisen vakaa, se tulee säilyttää paikassa, jossa ei ole kosteutta. Se on a metalli- pehmeä, sitkeä ja muokattava, ja voidaan jopa leikata veitsellä.
huolimatta 41 tunnettua isotooppia, joiden massa vaihtelee välillä 146-176, Tm: llä on yksi luonnollinen isotooppi, 169Tm, joka on vakaa.
Kuten muutkin lantanidit, on todennäköisin hapetusluku +3. Toinen yhteinen ominaisuus on se, että se vapauttaa vetykaasua (H2) sekoitettuna laimean hapon tai höyryn kanssa. Tuliumia on mahdollista polttaa ilmassa, jolloin muodostuu Tm2THE3.
4 Tim + 3 O2 → 2 Tim2THE3
Mistä tuliumia löytyy?
tuliumia esiintyy pieninä määrinä yhdessä muiden mineraalien harvinaisten maametallien kanssa. Bastnasiitissa ja monatsiitissa, kahdessa mineraalissa, joissa on runsaasti kevyempiä lantanideja ja joita hyödynnetään hyvin kaupallisesti, Tm-pitoisuus on enintään 0,1 painoprosenttia Tm: stä.2THE3. Mineraalit, joissa on korkein tuliumipitoisuus (muodossa Tm2THE3) ovat ksenotiimi (0,9 %) ja eudialiitti (0,4 %).
Toinen tärkeä tuliumin lähde on harvinaisten maametallien kationien adsorptioliete, muodostunut miljoonien vuosien aikana prosesseissa huuhtoutuminen (lämpimän trooppisen sateen pesu) harvinaisten maametallien graniittia. Erityisesti Kiina hyödyntää näitä lähteitä, jotka sisältävät yleensä noin 0,3 massaprosenttia Tm: tä2THE3.
On aivan totta, että tuliumia ei ole kovin runsaasti – itse asiassa se on vähiten runsas kaikista lantanideista. Uudet Tm-lähteiden löydöt ovat kuitenkin jopa asettaneet sen harvinaisuuden samalle tasolle kulta-, hopea tai kadmium.
Katso se podcastistamme: Kova kuin timantti - mitä se tarkoittaa?
Tuliumin saaminen
Tuliumia saa mm sen oksidin pelkistys käyttämällä lantaania pelkistimenä, induktiouunissa.
tm2THE3 (s) + 2 La (l) → La2THE3 (s) + 2 Tm (g)
Kun otetaan huomioon reaktio-olosuhteet (≈ 1500 °C ja 10-6 klo 10-5 paine), tuliumia saadaan kaasun muodossa, joka kerrostetaan induktiouunin kylmään osaan.
tuliumisovellukset
Koska se on kallis elementti (70 dollaria/gramma) ja harvinainen, tuliumisovelluksia on rajoitetusti. Sitä käytetään pieninä määrinä lääketieteen alalla, esimerkiksi dopingaineena yttrium-alumiinigranaatissa (Y3Al5THE12), laserkirurgiassa käytettävä mineraali. isotooppisi 170Tm toimii kannettavien laitteiden röntgenlähteenä.
Mielenkiintoinen tosiasia tuliumista on, että Tm-ionit3+ he ovat euroseteleiden väärentämisenestomusteissa. Ultraviolettivaloon laitettuna sinertävä väri on juuri Tm-ioneja3+.
tuliumin historia
THE elementin 69 löysi Per Teodor Cleve, ruotsalainen kemisti, vuonna 1879 (useimmat harvinaisista maametalleista ovat jopa ruotsalaisten kemistien löytämiä). Thulium löydettiin, kun Cleve tutki erbiaa ruotsalaisesta Ytterbyn kaupungista.
THE nimi "thulium" tulee Thulen tai Tilen alueelta Pohjois-Euroopassa, kuvailtu keskiajalla, joka on jo liitetty useisiin paikkoihin, kuten Islantiin, saarille pohjoisessa Skotlannissa ja Skandinaviassa.
Lue myös: Tieteelliset löydöt, jotka tapahtuivat vahingossa
Ratkaistiin harjoituksia tuliumilla
Kysymys 1
Lantanidit sisältävät tavallisesti liuoksessa NOx: n, joka on yhtä suuri kuin +3. Thulium, symboli Tm, on lantanidi, jonka atominumero on 69. Missä näistä yhdisteistä Tm: llä on lantanidien tyypillinen NOx?
A) TmCl
B) TmCl2
C) Tim2THE3
D) TmS
E) Tim2minä
Vastaus:
Kirjain C
THE fluori jonka NOx on -1. Muut halogeenit, ilman happi kaavassa niillä on myös varaus, joka on yhtä suuri kuin -1. THE rikki, ilman happea, sen varaus on -2. Hapen varaus on -2. Joten laskelma NOx kunkin aineen lutetiumin määrä on annettu seuraavasti:
TmCl: x + (-1) = 0 → x = +1; niin väärä vastaus.
TmCl2: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; niin väärä vastaus.
tm2THE3: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; niin oikea vastaus.
TmS: x + (–2) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; niin väärä vastaus.
tm2I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; niin väärä vastaus.
kysymys 2
THE 170Tm on tuliumin (Z = 69) isotooppi, jota käytetään röntgenlähteenä kannettavissa laitteissa. Mikä on neutronien lukumäärä tässä isotoopissa?
A) 170
B) 69
C) 101
D) 239
E) 99
Vastaus:
Kirjain C
THE atominumero Tm on yhtä suuri kuin 69. Eli lukumäärä neutroneja voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
A = Z + n
A on massaluku, Z on atomiluku ja n on neutronien lukumäärä. Arvot korvaamalla meillä on:
170 = 69 + n
n = 170 - 69
n = 101
Kirjailija: Stefano Araújo Novais
Kemian opettaja