Usuari:Quelet/Thulium
El tuli és un element químic amb el símbol Tm i el nombre atòmic 69. És el tretzè i avantpenúltim element de la sèrie dels lantànids . Igual que els altres lantànids, l’estat d’oxidació més comú és +3, existent en el seu òxid, haluros i altres compostos; donada la seva posició a les darreries de la sèrie, però, l’estat d’oxidació +2 també s’estabilitza amb la capa gairebé plena 4f que en resulta. En solució aquosa, com els compostos d'altres lantànids tardans, els compostos de tuli solubles formen complexos de coordinació amb nou molècules d'aigua.
El 1879, el químic suec Per Teodor Cleve va separar de l'òxid de terra rara erbia dos altres components anteriorment desconeguts, que va anomenar holmia i thulia; aquests eren els òxids d'holmi i tuli, respectivament. Va ser totjust el 1911 que es va obtenir una mostra relativament pura de metall de tuli.
El tuli és el segon lantànid menys abundant, després del prometi, inestable i radioactiu, i és trobat només en quantitats de traça a la Terra. És un metall fàcilment treballable amb un llustre brillant platejat grisós. És força tou i a poc a poc perd el llustre en contacte amb l'aire. Malgrat el seu preu alt i la seva raresa, el tuli es fa servir com a font de radiació en dispositius portàtils de Radiografia, i en alguns làsers d'estat sòlid. No té cap funció biològica significativa i no és particularment tòxic.
Propietats
[modifica]Propietats físiques
[modifica]El metall pur de tuli té una forta brillantor platejada, que es deteriora amb l'exposició a l'aire. Aquest metall es pot tallar amb un ganivet, [1] ja que té una duresa de Mohs entre 2 i 3; és mal·leable i dúctil. [2] El tuli és ferromagnètic per sota de 32 K, antiferromagnètic entre 32 i 56 K i paramagnètic pel cim de 56 K. [3]
El tuli té dos al·lotròps principals: l'α-Tm, tetragonal, i el β-Tm, hexagonal i més estable. [2]
Propietats químiques
[modifica]Tuli es deteriora a poc a poc en contacte amb l'aire i es crema fàcilment a 150 °C per formar òxid de tuli(III):
- 4 Tm + 3 O₂ → 2 Tm₂O3
El tuli és força electropositiu i reacciona lentament amb aigua freda i força ràpidament amb aigua calenta per formar hidròxid de tuli:
- 2 Tm (s) + 6 H₂O (l) → 2 Tm(OH)3 (aq) + 3 H₂ (g)
El tuli reacciona amb tots els halògens. Les reaccions són lentes a temperatura ambient, però són vigorosespel cim de 200 °C:
- 2 Tm (s) + 3 F₂ (g) → 2 TmF3 (s) (white)
- 2 Tm (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 TmCl3 (s) (yellow)
- 2 Tm (s) + 3 Br₂ (g) → 2 TmBr3 (s) (white)
- 2 Tm (s) + 3 I₂ (g) → 2 TmI3 (s) (yellow)
El tuli es dissol fàcilment en àcid sulfúric diluït, per donar lloc a solucions que contenen ions Tm(III) de color verd pàl·lid, els quals existeixen com a complexos [Tm(OH2)9]3+:[4]
- 2 Tm (s) + 3 H₂SO4 (aq) → 2 Tm3+ (aq) + 3 SO2−
4 (aq) + 3 H₂ (g)
El tuli reacciona amb diversos elements metàl·lics i no metàl·lics per formar una gamma de compostos binaris, inclosos TmN, TmS, TmC ₂, Tm ₂ C 3, TmH ₂, TmH 3, TmSi ₂, TmGe 3, TmB 4, TmB 6 i TmB 12 . En aquests compostos, el tuli presenta estats de valència +2 i +3; ara bé, l'estat +3 és més comú i és l'únic estat d'oxidació que s'ha observat en solucions de tuli. [5] El tuli existeix com a ió Tm 3+ en solució . En aquest estat, l’ió de tuli està envoltat de nou molècules d’aigua. [1] Els ions Tm 3+ presenten una luminiscència blava brillant.
L’únic òxid conegut de tuli és el Tm <sub id="mwgQ">2</sub> O <sub id="mwgg">3</sub> . Aquest òxid de vegades s'anomena "túlia". [6] Es poden fer compostos de tuli (II) de color vermellós-lilós mitjançant la reducció de compostos de tuli (III). Entre els exemples de compostos de tuli (II) es troben els halurs (excepte el fluorur). Alguns compostos de tuli hidratats, com ara TmCl 3 · 7H ₂ O i Tm ₂ (C ₂ O 4 ) 3 · 6H ₂ O, són de color verd o blanc-verdós. [7] El diclorur de tuli reacciona molt vigorosament amb l’ aigua . Aquesta reacció produeix gas hidrogen i Tm (OH) <sub id="mwlA">3</sub>; presenta un color vermellós esvaït. La combinació de tuli i de calcògens dóna lloc a calcogenurs de tuli. [8]
El tuli reacciona amb el clorur d'hidrogen per produir gas hidrogen i clorur de tuli. Amb l’àcid nítric produeix nitrat de tuli, Tm (NO 3 ) 3 . [9]
Isòtops
[modifica]Ocurrència
[modifica][[Categoria:Metalls]] [[Categoria:Lantànids]] [[Categoria:Elements químics]]
- ↑ 1,0 1,1 Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. US: Oxford University Press, 2001, p. 442–443. ISBN 0-19-850341-5.
- ↑ 2,0 2,1 Hammond, C. R.. «The Elements». A: Handbook of Chemistry and Physics. 81st. CRC press, 2000. ISBN 0-8493-0481-4.
- ↑ Jackson, M. The IRM Quarterly, 10, 3, 2000, pàg. 1.
- ↑ «Chemical reactions of Thulium». Webelements. [Consulta: 6 juny 2009].
- ↑ Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill, 2003, p. 934. ISBN 0-07-049439-8.
- ↑ Krebs, Robert E. The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide, 2006. ISBN 978-0-313-33438-2.
- ↑ Eagleson, Mary. Concise Encyclopedia Chemistry. Walter de Gruyter, 1994, p. 1105. ISBN 978-3-11-011451-5.
- ↑ Emeléus, H. J.. Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Academic Press, 1977. ISBN 978-0-08-057869-9.
- ↑ Thulium. Chemicool.com. Retrieved on 2013-03-29.