Tallio

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Tallio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
Metallo bianco argenteo
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico tallio, Tl, 81
Serie metalli del blocco p
Gruppo, periodo, blocco 13 (IIIA), 6, p
Densità 11850 kg/m3
Durezza 1,2
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico 204,3833 amu
Raggio atomico (calc.) 190 (156) pm
Raggio covalente 148 pm
Raggio di van der Waals 196 pm
Configurazione elettronica [Xe]4f145d106s26p1
e per livello energetico 2, 8, 18, 32, 18, 3
Stati di ossidazione 3, 1 (debolmente basico)
Struttura cristallina esagonale
Proprietà fisiche
Stato della materia solido
Punto di fusione 577 K (304 °C)
Punto di ebollizione 1746 K (1473 °C)
Volume molare 1,722 × 10-5  m3/mol
Entalpia di vaporizzazione 4,142 kJ/mol
Calore di fusione 164,1 kJ/mol
Tensione di vapore 5,3 × 10-6  Pa a 577 K
Velocità del suono 818 m/s a 298,15 K
Altre proprietà
Numero CAS 7440-28-0
Elettronegatività 1,62
Calore specifico 129 J/(kg K)
Conducibilità elettrica 6,17 × 106 /m ohm
Conducibilità termica 46,1 W/(m K)
Energia di prima ionizzazione 589,4 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione 1971 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione 2878 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP
203Tl 29,524% Tl è stabile con 122 neutroni
204Tl sintetico 3,77 anni β
ε
0,761
0,347
204Pb
204Hg
205Tl 70,476% Tl è stabile con 124 neutroni
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Il tallio è l'elemento chimico di numero atomico 81. Il suo simbolo è Tl.

È un metallo del blocco p grigio e malleabile; somiglia allo stagno, ma scurisce per ossidazione quando è esposto all'aria. Il tallio è molto tossico ed in passato ha trovato uso in topicidi e insetticidi, ma vista la sua tossicità, il suo uso in prodotti di largo consumo è stato bandito. Col tallio si realizzano anche rivelatori di luce infrarossa.

Caratteristiche chimiche e fisiche[modifica | modifica wikitesto]

È un metallo tenero e malleabile, che può essere tagliato anche da un coltello. Esposto all'aria, la sua superficie lucente si ossida assumendo una tinta grigio-bluastra simile a quella del piombo. Col prolungarsi dell'esposizione, si forma sulla superficie del metallo uno strato di ossido. In presenza di acqua si forma invece uno strato di idrossido di tallio. Il suo stato di ossidazione più stabile è il tallio(I), ma sono noti numerosi composti e composti di coordinazione di tallio(III).

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Il solfato di tallio(I), inodore e insapore, è usato come veleno per i topi e per le formiche. In molte nazioni è stato vietato per via della sua pericolosità. Tra gli altri usi si annoverano:

Il tallio è inoltre coinvolto nelle ricerche per lo sviluppo di materiali superconduttori ad alta temperatura per applicazioni quali la risonanza magnetica nucleare, la propulsione magnetica, la generazione e la trasmissione di corrente elettrica.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Il tallio (dal greco thallos, germoglio verde) fu individuato da Sir William Crookes in Inghilterra nel 1861 mentre eseguiva misurazioni spettroscopiche alla ricerca di tellurio nei residui di un impianto di produzione di acido solforico. Il nome è dovuto alle linee di emissione nello spettro, di colore verde intenso.

Nel 1862 Crookes e Claude-Auguste Lamy isolarono indipendentemente il metallo.

Disponibilità[modifica | modifica wikitesto]

Benché il tallio sia piuttosto abbondante nella crosta terrestre, con una concentrazione stimata a circa 0,7 ppm, è quasi sempre associato a sali di potassio in argille, fanghi e graniti che ne rendono l'estrazione e la purificazione economicamente svantaggiosa. La principale fonte commerciale di tallio è rappresentata dalle sue tracce presenti nei solfuri minerali del rame, del piombo e dello zinco.

Il tallio si estrae dalla crooksite, dalla hutchinsonite e dalla lorándite. È contenuto anche nella pirite e si ricava come sottoprodotto della produzione di acido solforico quando il minerale viene arrostito. Un altro metodo per ottenerlo è la fusione di minerali ricchi di zinco e piombo.

Esistono in natura minerali di tallio, in cui una percentuale di tallio oscillante tra il 16% ed il 60% è associata ad altri elementi quali l'antimonio, l'arsenico, il rame, il piombo e l'argento, ma sono rari e pertanto non rappresentano la principale fonte di produzione di questo elemento.

Anche i noduli di manganese che si trovano sul fondale oceanico contengono tallio, ma la loro estrazione è economicamente sconveniente e di enorme impatto sull'ambiente marino.

Isotopi[modifica | modifica wikitesto]

Esistono 25 isotopi del tallio, le cui masse atomiche vanno da 184 a 210. Di essi, solo 203Tl e 205Tl sono stabili; 204Tl è l'isotopo radioattivo con tempo di dimezzamento più lungo, pari a 3,78 anni.

Precauzioni e tossicità[modifica | modifica wikitesto]

Simboli di rischio chimico

molto tossico nocivo
pericolo


frasi H: 330 - 300 - 373 - 413 [1]
consigli P: 260 - 264 - 284 - 310 [2]


Le sostanze chimiche
vanno manipolate con cautela

Avvertenze

Il tallio e i suoi composti sono molto tossici, vanno pertanto maneggiati con estrema cura. La sua tossicità deriva dalla sua capacità di sostituirsi ai cationi dei metalli alcalini (principalmente sodio e potassio) presenti nell'organismo. Questa sostituzione scombina molti dei normali processi cellulari. Tra gli effetti dell'avvelenamento da tallio rientrano la perdita dei capelli ed il danneggiamento dei nervi periferici. Il tallio è anche un sospetto cancerogeno. Proprio a causa della sua tossicità, l'uso di sali di tallio come topicida è stato bandito in molte nazioni.

Fu spesso usato in passato per perpetrare omicidi, fino a quando non ne vennero compresi gli effetti e non ne venne individuato un antidoto (il Ferrocianuro di potassio noto anche come Blu di Prussia). La scrittrice inglese Agatha Christie ne fece l'arma del delitto in uno dei suoi romanzi (Un cavallo per la strega), traendo l'idea dalla sua esperienza di farmacista. Uno dei casi di cronaca criminale più noti è invece quello degli avvelenamenti effettuati con il tallio dalla criminale austriaca Martha Marek negli anni trenta del Novecento.

Si ritiene che anche la CIA abbia pianificato, ma non portato a termine, un piano per avvelenare Fidel Castro con sali di tallio, che avrebbero dovuto essere messi nelle sue scarpe durante la loro lucidatura. Oltre alla sua morte, l'obiettivo era anche il discredito che sarebbe conseguito dalla perdita della sua caratteristica barba.[senza fonte]

Taluni[3], avanzano l'ipotesi che il guru indiano Osho Rajneesh sia stato avvelenato con il tallio, durante la permanenza in un carcere federale statunitense a causa di reati relativi all'immigrazione. Tale ipotesi fu sostenuta dal medico di Osho e da alcuni esami di laboratorio effettuati a Londra.

Il contatto con la pelle è pericoloso e, per evitare danni da inalazione, la fusione del tallio deve essere condotta in ambienti sufficientemente ventilati. La concentrazione massima permessa di esposizione a lungo termine (TLV-TWA) ai sali di tallio non deve superare gli 0,1 mg/m3.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ scheda del tallio su IFA-GESTIS
  2. ^ Sigma Aldrich; rev. del 24.07.2010
  3. ^ "Operazione Socrate, Il caso Osho. Come e perché è stato ucciso il Maestro spirituale più discusso della nostra epoca, Autori: Majid Valcarenghi, Ida Porta, Re Nudo 1995"

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