Туліо (Tm): характеристики, отримання, застосування

THE тулій, символ Tm і атомний номер 69, є одним із лантаноїдів (відомих як рідкоземельні метали). Серед лантаноїдів він є одним з найбільш рідкісних і, отже, має високу вартість і обмежене застосування. У своїй металевій формі він має сіруватий колір і характерний сріблястий блиск, добре протистоїть корозії. У розчині, як і інші лантаноїди, тулій приймає ступінь окислення, рівну +3.

Елемент названий на честь регіону Туле або Тиле, дуже поширеного на картах середньовіччя для опису таких регіонів, як Ісландія або Скандинавія. Він був відкритий у 1879 році шведським хіміком Пером Теодором Клевом, який проводив аналізи та дослідження руди ербія зі шведського міста Іттербі. Тулій в основному використовується в медицині, хоча барвники з Tm³⁺ у їх складі присутні на банкнотах євро, щоб уникнути підробки.

Читайте також: Церій — лантаноїд, широко використовується в скляній і каталізаторній промисловості

Теми в цій статті

1 - Реферат про хімічний елемент тулій

2 - Властивості тулію
3 - Характеристика тулію

instagram story viewer

4 - Де можна знайти тулій?
5 - Отримання тулію
6 - Аплікації тулію
7 - Історія тулію
8 - Розв'язані вправи на тулій

Анотація про хімічний елемент тулій

Тулій - це метал, що відноситься до класу лантаноїдів або рідкоземельних металів.
У металевому вигляді він має сіруватий колір.
У розчині його NOx завжди дорівнює +3.
Це один з найбільш рідкісних лантаноїдів, які існують і, отже, має високу вартість.
Його отримують шляхом відновлення лантаном в індукційних печах.
Існує небагато застосувань тулію, він більше використовується в галузі медицини.
Його відкриття приписують шведському хіміку Перу Теодору Клеву.

Не зупиняйся зараз... Після оголошення буде більше ;)

властивості тулію

символ: Тим.
атомний номер: 69.
атомна маса: 168,93421 м.куб.
електронегативність: 1,25.
Точка злиття: 1545°C.
Точка кипіння: 1950°C.
Щільність: 9,321 г см^-3 (при 25°C).
Електронна конфігурація: [Xe] 6 с² 4f¹³.
Серія «Хімія».: рідкоземельні метали, лантаноїди.

Характеристики тулію

Тулій, символ Тм, демонструє блискучий сірий блиск у металевому стані. Хоча він відносно стабільний, його слід зберігати в місці без вологості. Це метал м’який, пластичний і пластичний, його можна навіть різати ножем.

незважаючи на наявність 41 відомий ізотоп, маса яких коливається від 146 до 176, Tm має один природний ізотоп, ¹⁶⁹Tm, який є стабільним.

Як і інші лантаноїди, має ступінь окиснення +3 як найбільш вірогідний. Іншою спільною характеристикою є той факт, що він виділяє газоподібний водень (H₂) при змішуванні з розведеною кислотою або парою. Можна спалювати тулій на повітрі, утворюючи таким чином Tm₂THE₃.

4 Тим + 3 О₂ → 2 Тим₂THE₃

Де можна знайти тулій?

Зразок еудіаліту, мінерал з вмістом тулію — Евдіаліт є мінералом, який містить велику кількість тулію в порівнянні з іншими вивченими мінералами.

тулій зустрічається в невеликих кількостях разом з іншими рідкісноземельними металами в мінералах. У бастназиті і монациті, двох мінералах, багатих легкими лантаноїдами і добре експлуатованих у комерційних цілях, вміст Tm становить не більше 0,1% маси Tm.₂THE₃. Мінерали з найбільшою концентрацією тулію (у вигляді Tm₂THE₃) є ксенотим (0,9%) і евдіаліт (0,4%).

Іншим важливим джерелом тулію є адсорбційний осад рідкоземельних катіонів, що формувалась за мільйони років у процесах вилуговування (омивання теплим тропічним дощем) з гранітів з рідкоземельних металів. Китай, зокрема, використовує ці джерела, які зазвичай містять близько 0,3% маси Tm₂THE₃.

Цілком вірно, що тулій не дуже багатий — насправді він є найменше серед усіх лантаноїдів. Однак нові відкриття джерел Тм навіть поставили його на той самий рівень рідкості, що й золото, срібло або кадмій.

Перевірте це в нашому подкасті: Твердий, як діамант - що це означає?

отримання тулію

Тулій можна отримати шляхом відновлення його оксиду за допомогою лантану як відновника, в індукційній печі.

тм₂THE₃ (s) + 2 La (l) → La₂THE₃ (с) + 2 Тм (г)

Враховуючи умови реакції (≈ 1500 °C і 10^-6 о 10^-5 тиску), тулій отримують у вигляді газу, який осідає в холодній частині індукційної печі.

аплікації з тулієм

Оскільки це дорогий елемент (в межах 70 доларів США за грам) і рідкісний елемент застосування тулію обмежено. Він використовується в невеликих кількостях в медицині, наприклад, як легуючий агент в ітрій-алюмінієвому гранаті (Y₃Ал₅THE₁₂), мінерал, що використовується в лазерній хірургії. ваш ізотоп ¹⁷⁰Tm служить джерелом рентгенівського випромінювання для портативних пристроїв.

Цікавим фактом про тулій є те, що іони Tm³⁺ вони є чорнилом для боротьби з підробкою банкнот євро. При поміщенні в ультрафіолетове світло блакитний колір, який з’являється, є саме іонами Tm³⁺.

історія тулію

THE Елемент 69 був відкритий Пером Теодором Клівом, шведський хімік, у 1879 році (більшість рідкоземельних металів були навіть відкриті шведськими хіміками). Тулій був відкритий, коли Клів вивчав мінерал ербію зі шведського міста Іттербі.

THE Назва «тулій» походить від Туле або Тиле, регіону в Північній Європі, описана в середні віки, яка вже була віднесена до кількох місць, таких як Ісландія, острови на півночі Шотландії та Скандинавії.

Читайте також: Наукові відкриття, які сталися випадково

Розв’язуються вправи на тулій

питання 1

Зазвичай лантаноїди в розчині містять NOx +3. Тулій, символ Tm, є лантаноїдом з атомним номером 69. У якій із цих сполук Tm має характерний для лантаноїдів NOx?

А) TmCl

B) TmCl₂

В) Тім₂THE₃

D) TmS

Е) Тім₂я

Відповідь:

Літера С

THE фтору має NOx, що дорівнює -1. Інші галогени, за відсутності кисень у формулі вони також мають заряд, рівний -1. THE сірки, за відсутності кисню, має заряд, рівний -2. Кисень має заряд -2. Отже, розрахунок NOx лютецію в кожній речовині дається так:

TmCl: x + (–1) = 0 → x = +1; так неправильна відповідь.
TmCl₂: x + 2(–1) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; так неправильна відповідь.
тм₂THE₃: 2x + 3(–2) = 0 → 2x – 6 = 0 → x = +3; так правильна відповідь.
TmS: x + (–2) = 0 → x – 2 = 0 → x = +2; так неправильна відповідь.
тм₂I: 2x + (–1) = 0 → 2x – 1 = 0 → x = +½; так неправильна відповідь.

питання 2

THE ¹⁷⁰Tm — ізотоп хімічного елемента тулію (Z = 69), який використовується як джерело рентгенівського випромінювання в портативних пристроях. Яка кількість нейтронів у цьому ізотопі?

А) 170

Б) 69

в) 101

Г) 239

Д) 99

Відповідь:

Літера С

THE атомний номер Tm дорівнює 69. Отже, кількість нейтронів можна розрахувати за такою формулою:

A = Z + n

A — масове число, Z — атомний номер, n — кількість нейтронів. Підставляючи значення, маємо:

170 = 69 + н

n = 170 - 69

n = 101

Стефано Араухо Новаїс
Вчитель хімії