Túlio (Tm): მახასიათებლები, მიღება, აპლიკაციები

THE თულიუმისიმბოლო Tm და ატომური ნომერი 69, არის ერთ-ერთი ლანთანიდი (ცნობილია როგორც იშვიათი დედამიწის ლითონები). ლანთანიდებს შორის ის ერთ-ერთი უიშვიათესია და, შესაბამისად, აქვს მაღალი ღირებულება და შეზღუდული გამოყენება. მისი მეტალის სახით, მას აქვს ნაცრისფერი ფერი და დამახასიათებელი ვერცხლისფერი ბზინვარება, კარგად უძლებს კოროზიის. ხსნარში, ისევე როგორც სხვა ლანთანიდები, თულიუმი იღებს ჟანგვის რიცხვს +3-ის ტოლი.

ელემენტს დაარქვეს ტულეს ან კრამიტის რეგიონის სახელი, რომელიც ძალიან გავრცელებულია შუა საუკუნეების რუქებზე ისეთი რეგიონების აღსაწერად, როგორიცაა ისლანდია ან სკანდინავია. Ის იყო აღმოაჩინა 1879 წელს შვედმა ქიმიკოსმა პერ ტეოდორ კლევმა, რომელმაც ჩაატარა ერბიას მადნის ანალიზები და კვლევები, შვედეთის ქალაქ იტერბიდან. თულიუმი ძირითადად გამოიყენება მედიცინაში, თუმცა საღებავები Tm³⁺ მათ შემადგენლობაში წარმოდგენილია ევრო ბანკნოტებზე გაყალბების თავიდან ასაცილებლად.

წაიკითხეთ ასევე: ცერიუმი - ლანთანიდი ფართოდ გამოიყენება მინის და კატალიზატორების ინდუსტრიაში

თემები ამ სტატიაში

• 1 - რეზიუმე ქიმიური ელემენტის თულიუმის შესახებ
• 2 - ტულიუმის თვისებები
• 3 - ტულიუმის მახასიათებლები
• 4 - სად შეიძლება თულიუმის პოვნა?
• 5 - თულიუმის მიღება
• 6 - ტულიუმის გამოყენება
• 7 - თულიუმის ისტორია
• 8 - ამოხსნილი სავარჯიშოები თულიუმზე

რეზიუმე ქიმიური ელემენტის თულიუმის შესახებ

• თულიუმი არის ლითონი, რომელიც მიეკუთვნება ლანთანიდების ან იშვიათი მიწიერი ლითონების კლასს.

• მეტალის სახით მას აქვს ნაცრისფერი ფერი.

• ხსნარში მისი NOx ყოველთვის არის +3.

• ეს არის ერთ-ერთი უიშვიათესი ლანთანიდი, რომელიც არსებობს და, შესაბამისად, აქვს მაღალი ღირებულება.

• იგი მიიღება ინდუქციურ ღუმელებში ლანთანით შემცირების გზით.

• თულიუმის გამოყენება ცოტაა, ის უფრო მეტად გამოიყენება მედიცინის სფეროში.

• მისი აღმოჩენა მიეწერება შვედ ქიმიკოს პერ ტეოდორ კლევს.

არ გაჩერდე ახლა... რეკლამის შემდეგ კიდევ არის ;)

ტულიუმის თვისებები

• სიმბოლო: ტიმ.

• ატომური ნომერი: 69.

• ატომური მასა: 168.93421 სმ.მ.

• ელექტრონეგატიურობა: 1,25.

• შერწყმის წერტილი: 1545°C.

• Დუღილის წერტილი: 1950°C.

• სიმკვრივე: 9,321 გ.სმ^-3 (25°C-ზე).

• ელექტრონული კონფიგურაცია: [Xe] 6s² 4ვ¹³.

• ქიმიის სერია: იშვიათი დედამიწის ლითონები, ლანთანიდები.

ტულიუმის მახასიათებლები

თულიუმის მეტალის ნიმუში, 99,9% სისუფთავით

თულიუმი, სიმბოლო Tm, ავლენს მბზინავ ნაცრისფერ ბზინვარებას მეტალის მდგომარეობაში. მიუხედავად იმისა, რომ შედარებით სტაბილურია, ის უნდა ინახებოდეს ტენიანობის გარეშე. Ეს არის ლითონის რბილი, დრეკადი და ელასტიური და შეიძლება დანითაც კი დაიჭრა.

მიუხედავად იმისა, რომ 41 ცნობილი იზოტოპი, რომელთა მასა მერყეობს 146-დან 176-მდე, Tm აქვს ერთი ბუნებრივი იზოტოპი, ¹⁶⁹Tm, რომელიც სტაბილურია.

სხვა ლანთანიდების მსგავსად, აქვს დაჟანგვის ნომერი +3, როგორც ყველაზე სავარაუდო. კიდევ ერთი საერთო მახასიათებელია ის ფაქტი, რომ იგი გამოყოფს წყალბადის გაზს (H₂) განზავებულ მჟავასთან ან ორთქლთან შერევისას. შესაძლებელია ჰაერში თულიუმის დაწვა, რითაც წარმოიქმნება Tm₂THE₃.

4 Tim + 3 O₂ → 2 ტიმ₂THE₃

სად შეიძლება თულიუმის პოვნა?

ევდიალიტი არის მინერალი, რომელიც შეიცავს დიდი რაოდენობით ტულიუმს სხვა შესწავლილ მინერალებთან შედარებით.

თულიუმი ხდება მცირე რაოდენობით მინერალებში არსებულ სხვა იშვიათ მიწიერ ლითონებთან ერთად. ბასტნაზიტსა და მონაზიტში, ორ მინერალში, რომელიც მდიდარია მსუბუქი ლანთანიდებით და კარგად არის გამოყენებული კომერციულად, Tm შემცველობა არ აღემატება 0,1% მასის Tm-ს.₂THE₃. მინერალები ტულიუმის ყველაზე მაღალი კონცენტრაციით (Tm-ის სახით₂THE₃) არის ქსენოტიმი (0,9%) და ევდიალიტი (0,4%).

ტულიუმის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი წყაროა იშვიათი დედამიწის კათიონის ადსორბციული შლამი, ჩამოყალიბდა მილიონობით წლის განმავლობაში პროცესებში გამორეცხვა (თბილი ტროპიკული წვიმით რეცხვა) იშვიათი მიწიერი ლითონის გრანიტების. ჩინეთი, კერძოდ, იყენებს ამ წყაროებს, რომლებიც ჩვეულებრივ შეიცავს დაახლოებით 0,3% მასის ტმ₂THE₃.

სავსებით მართალია, რომ თულიუმი არც თუ ისე უხვად არის - სინამდვილეში, ის არის ყველა ლანთანიდს შორის ყველაზე ნაკლებად. თუმცა, Tm-ის წყაროების ახალმა აღმოჩენებმა ის იშვიათობის იმავე დონეზეც კი დააყენეს, როგორც თმ ოქროს, ვერცხლი ან კადმიუმი.

შეამოწმეთ იგი ჩვენს პოდკასტზე: ბრილიანტივით მყარი - რას ნიშნავს ეს?

თულიუმის მიღება

თულიუმის მიღება შესაძლებელია მისი ოქსიდის შემცირება ლანთანის, როგორც რედუქანტის გამოყენებით, ინდუქციურ ღუმელში.

ტმ₂THE₃ (s) + 2 La (l) → La₂THE₃ (s) + 2 Tm (გ)

რეაქციის პირობების გათვალისწინებით (≈ 1500 °C და 10^-6 10-ზე^-5 წნევა), თულიუმი მიიღება გაზის სახით, რომელიც დეპონირდება ინდუქციური ღუმელის ცივ ნაწილში.

თულიუმის აპლიკაციები

ვინაიდან ეს არის ძვირადღირებული ელემენტი (70 აშშ დოლარი/გრამის ფარგლებში) და იშვიათია თულიუმის გამოყენება შეზღუდულია. იგი გამოიყენება მცირე რაოდენობით სამედიცინო სფეროში, მაგალითად, როგორც დოპინგ აგენტი იტრიუმის ალუმინის გარნეტში (Y₃ალ₅THE₁₂), მინერალი, რომელიც გამოიყენება ლაზერულ ქირურგიაში. თქვენი იზოტოპი ¹⁷⁰Tm ემსახურება როგორც რენტგენის წყაროს პორტატული მოწყობილობებისთვის.

საინტერესო ფაქტი ტულიუმის შესახებ არის ის, რომ Tm იონები³⁺ ისინი არიან ევრო ბანკნოტების გაყალბების საწინააღმდეგო მელნებში. ულტრაიისფერ შუქზე მოთავსებისას მოლურჯო ფერი, რომელიც ჩნდება, არის ზუსტად Tm იონები³⁺.

ევროს ბანკნოტები ულტრაიისფერი შუქის ქვეშ.

თულიუმის ისტორია

THE ელემენტი 69 აღმოაჩინა პერ თეოდორ კლივმაშვედი ქიმიკოსი, 1879 წელს (იშვიათი დედამიწის ლითონების უმეტესობა შვედმა ქიმიკოსებმაც კი აღმოაჩინეს). თულიუმი აღმოაჩინეს, როდესაც კლივი სწავლობდა მინერალ ერბიას შვედეთის ქალაქ იტერბიდან.

THE სახელი "თულიუმი" მომდინარეობს Thule ან Tile-დან, რეგიონიდან ჩრდილოეთ ევროპაში, აღწერილი შუა საუკუნეებში, რომელიც უკვე მიეწერება რამდენიმე ადგილს, როგორიცაა ისლანდია, კუნძულები შოტლანდიის ჩრდილოეთით და სკანდინავია.

წაიკითხეთ ასევე: მეცნიერული აღმოჩენები, რომლებიც შემთხვევით მოხდა

ამოხსნილი სავარჯიშოები თულიუმზე

კითხვა 1

ლანთანიდები ჩვეულებრივ შეიცავს ხსნარში NOx +3-ის ტოლი. თულიუმი, სიმბოლო Tm, არის ლანთანიდი ატომური ნომრით 69. ამ ნაერთებიდან რომელში აქვს Tm ლანთანიდების დამახასიათებელი NOx?

ა) TmCl

ბ) TmCl₂

გ) ტიმ₂THE₃

დ) TmS

ე) ტიმ₂მე

პასუხი:

ასო C

THE ფტორი აქვს NOx ტოლი -1. დანარჩენები ჰალოგენები, არარსებობის შემთხვევაში ჟანგბადი ფორმულაში მათ ასევე აქვთ მუხტი -1-ის ტოლი. THE გოგირდის, ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, აქვს მუხტი -2-ის ტოლი. ჟანგბადს აქვს მუხტი -2. ასე რომ, გაანგარიშება NOx ლუტეტიუმი თითოეულ ნივთიერებაში მოცემულია შემდეგნაირად:

• TmCl: x + (–1) = 0 → x = +1; ასე არასწორი პასუხი.

• TmCl₂: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; ასე არასწორი პასუხი.

• ტმ₂THE₃: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; ასე რომ სწორი პასუხი.

• TmS: x + (–2) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; ასე არასწორი პასუხი.

• ტმ₂I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; ასე არასწორი პასუხი.

კითხვა 2

THE ¹⁷⁰Tm არის ქიმიური ელემენტის თულიუმის იზოტოპი (Z = 69), რომელიც გამოიყენება როგორც რენტგენის წყარო პორტატულ მოწყობილობებში. რამდენია ნეიტრონების რაოდენობა ამ იზოტოპში?

ა) 170

ბ) 69

გ) 101

დ) 239

ე) 99

პასუხი:

ასო C

THE ატომური ნომერი Tm-ის ტოლია 69-ის. ასე რომ, რაოდენობა ნეიტრონები შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:

A = Z + n

A არის მასის რიცხვი, Z არის ატომური რიცხვი და n არის ნეიტრონების რაოდენობა. მნიშვნელობების ჩანაცვლებით, ჩვენ გვაქვს:

170 = 69 + n

n = 170 - 69

n = 101

სტეფანო არაუხო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი