IL tulio, simbolo Tm e numero atomico 69, è uno dei lantanidi (detti metalli delle terre rare). Tra i lantanidi è uno dei più rari e, quindi, ha un costo elevato e applicazioni limitate. Nella sua forma metallica, ha un colore grigiastro e una caratteristica lucentezza argentata, resistendo bene corrosione. In soluzione, come gli altri lantanidi, il tulio adotta un numero di ossidazione pari a +3.
L'elemento prende il nome dalla regione di Thule o Tile, molto comune sulle mappe del Medioevo per descrivere regioni come l'Islanda o la Scandinavia. È stato scoperto nel 1879 da un chimico svedese di nome Per Teodor Cleve, che ha svolto analisi e studi su erbia ore, dalla città svedese di Ytterby. Il tulio è fondamentalmente usato in medicina, anche se coloranti con Tm3+ nella loro composizione sono presenti sulle banconote in euro per evitare contraffazioni.
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Argomenti in questo articolo
- 1 - Estratto sull'elemento chimico tulio
- 2 - Proprietà del tulio
- 3 - Caratteristiche del tulio
- 4 - Dove si trova il tulio?
- 5 - Ottenere il tulio
- 6 - Applicazioni di tulio
- 7 - Storia del tulio
- 8 - Esercizi risolti su tulio
Riassunto sull'elemento chimico tulio
Il tulio è un metallo appartenente alla classe dei lantanidi o dei metalli delle terre rare.
In forma metallica, ha un colore grigiastro.
In soluzione, il suo NOx è sempre +3.
È uno dei lantanidi più rari che esistano e, quindi, ha un costo elevato.
Si ottiene per riduzione con lantanio in forni ad induzione.
Ci sono pochi usi del tulio, essendo più utilizzato nel campo della medicina.
La sua scoperta è attribuita al chimico svedese Per Teodor Cleve.
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proprietà del tulio
Simbolo: Tim.
numero atomico: 69.
massa atomica: 168.93421 c.m.u.
elettronegatività: 1,25.
Punto di fusione: 1545°C.
Punto di ebollizione: 1950°C.
Densità: 9.321 g.cm-3 (a 25°C).
Configurazione elettronica: [Xe] 6s2 4f13.
Serie di chimica: metalli delle terre rare, lantanidi.
caratteristiche del tulio
Tulio, simbolo Tm, mostra una lucentezza grigia brillante allo stato metallico. Sebbene sia relativamente stabile, dovrebbe essere conservato in un luogo privo di umidità. È un metallo morbido, duttile e malleabile, tagliabile anche con il coltello.
pur avendo 41 isotopi conosciuti, la cui massa varia da 146 a 176, Tm ha un singolo isotopo naturale, 169Tm, che è stabile.
Come gli altri lantanidi, ha numero di ossidazione +3 come il più probabile. Un'altra caratteristica condivisa è il fatto che rilascia idrogeno gassoso (H2) se miscelato con acido diluito o vapore. È possibile bruciare il tulio in aria, producendo così Tm2IL3.
4 Tim + 3 O2 → 2 tim2IL3
Dove si trova il tulio?
il tulio avviene in piccole quantità insieme agli altri metalli delle terre rare nei minerali. In bastnasite e monazite, due minerali ricchi di lantanidi più leggeri e ben sfruttati commercialmente, il contenuto di Tm non supera lo 0,1% in massa di Tm2IL3. I minerali con la più alta concentrazione di tulio (sotto forma di Tm2IL3) sono xenotime (0,9%) ed eudialite (0,4%).
Un'altra importante fonte di tulio è il fanghi di adsorbimento di cationi di terre rare, formatosi nel corso di milioni di anni in processi di lisciviazione (lavaggio da una calda pioggia tropicale) di graniti metallici di terre rare. La Cina, in particolare, sfrutta queste fonti, che solitamente contengono circa lo 0,3% in massa di Tm2IL3.
È proprio vero che il tulio non è molto abbondante, anzi, è il meno abbondante di tutti i lantanidi. Tuttavia, nuove scoperte di fonti di Tm lo hanno persino posto sullo stesso livello di rarità del oro, d'argento o cadmio.
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ottenendo il tulio
Il tulio può essere ottenuto da riduzione del suo ossido utilizzando lantanio come riducente, in forno a induzione.
tm2IL3 (s) + 2 La (l) → La2IL3 (s) + 2 Tm (g)
Date le condizioni di reazione (≈ 1500 °C e 10-6 alle 10-5 pressione), il tulio si ottiene sotto forma di gas, che si deposita nella parte fredda del forno ad induzione.
applicazioni di tulio
Trattandosi di un elemento costoso (nell'ordine di 70 USD/grammo) e raro, il le applicazioni di tulio sono limitate. Viene utilizzato in piccole quantità in campo medico, ad esempio come drogante in ittrio alluminio granato (Y3Al5IL12), minerale utilizzato nella chirurgia laser. il tuo isotopo 170Tm funge da sorgente di raggi X per dispositivi portatili.
Un fatto interessante sul tulio è che gli ioni Tm3+ sono negli inchiostri anticontraffazione delle banconote in euro. Quando posto in luce ultravioletta, il colore bluastro che appare è proprio gli ioni Tm3+.
storia del tulio
IL l'elemento 69 è stato scoperto da Per Teodor Cleve, un chimico svedese, nel 1879 (la maggior parte dei metalli delle terre rare furono persino scoperti dai chimici svedesi). Thulium è stato scoperto mentre Cleve stava studiando il minerale erbia dalla città svedese di Ytterby.
IL il nome “thulium” deriva da Thule o Tile, una regione del nord Europa, descritto durante il Medioevo, che è stato già attribuito a diversi luoghi, come l'Islanda, le isole del nord della Scozia e la Scandinavia.
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Esercizi risolti su tulio
domanda 1
I lantanidi presentano solitamente, in soluzione, gli NOx pari a +3. Thulium, simbolo Tm, è un lantanide con numero atomico 69. In quale di questi composti Tm ha gli NOx caratteristici dei lantanidi?
A) TmCl
B) TmCl2
C) Tim2IL3
D) TmS
E) Tim2io
Risposta:
Lettera C
IL fluoro ha NOx uguale a -1. Gli altri alogeni, in assenza del ossigeno nella formula hanno anche una carica pari a -1. IL zolfo, in assenza di ossigeno, ha una carica pari a -2. L'ossigeno ha una carica di -2. Quindi, il calcolo di NOx di lutezio in ciascuna sostanza è dato come segue:
TmCl: x + (–1) = 0 → x = +1; risposta così sbagliata.
TmCl2: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; risposta così sbagliata.
tm2IL3: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; risposta così corretta.
TmS: x + (–2) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; risposta così sbagliata.
tm2I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; risposta così sbagliata.
Domanda 2
IL 170Tm è un isotopo dell'elemento chimico tulio (Z = 69) utilizzato come sorgente di raggi X nei dispositivi portatili. Qual è il numero di neutroni in questo isotopo?
R) 170
B) 69
C) 101
D) 239
E) 99
Risposta:
Lettera C
IL numero atomico di Tm è pari a 69. Quindi, il numero di neutroni può essere calcolato con la seguente formula:
A = Z + n
A è il numero di massa, Z è il numero atomico e n è il numero di neutroni. Sostituendo i valori si ha:
170 = 69 + n
n = 170 - 69
n = 101
Di Stefano Araújo Novais
Insegnante di chimica