Talio

Talio
Mercurio - Talio - Plomo

In
Tl  
Uut 
 
Tl-TableImage.png
Tabla completa
General
Nombre, símbolo, número Talio, Tl, 81
Serie química Metales del bloque p
Grupo, periodo, bloque 13, 6 , p
Densidad, dureza Mohs 11850 kg/m3, 1,2
Apariencia Blanco plateado
Tl,81.jpg
Propiedades atómicas
Masa atómica 204,3833 u
Radio medio† 190 pm
Radio atómico calculado 156 pm
Radio covalente 37 pm
Radio de Van der Waals 196 pm
Configuración electrónica [Xe]4f14 5d10 6s2 6p1
Estados de oxidación (Óxido) 1, 3 (levemente básico)
Estructura cristalina Hexagonal
Propiedades físicas
Estado de la materia Sólido
Punto de fusión 577 K (304 °C)
Punto de ebullición 1746 K (1473erC)
Entalpía de vaporización 164,1 kJ/mol
Entalpía de fusión 4,142 kJ/mol
Presión de vapor 5,33 × 10 -6 Pa a 577 K
Velocidad del sonido 818 m/s a 293,15 K
Información diversa
Electronegatividad 1,62 (Pauling)
Calor específico 129 J/(kg·K)
Conductividad eléctrica 6,17 106 m-1·Ω-1
Conductividad térmica 46,1 W/(m·K)
1er potencial de ionización 589,4 kJ/mol
2° potencial de ionización 1971 kJ/mol
3er potencial de ionización 2878 kJ/mol
Isótopos más estables
iso. AN Periodo de semidesintegración MD ED MeV PD
203Tl 29,524% Tl es estable con 122 neutrones
204Tl Sintético 3,78 a β-
ε		 0,764
0,347		 204Pb
204Hg
205Tl 70,476% Tl es estable con 124 neutrones
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
†Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.

El talio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Tl y su número atómico es 81. Este metal del bloque p gris, blando y maleable es parecido al estaño, pero se decolora expuesto al aire. Es muy tóxico y se ha empleado como rodenticida e insecticida, pero este uso ha disminuido o eliminado en muchos países debido a sus efectos cancerígenos. También se emplea en detectores infrarrojos.

Contenido

Características principales

Este metal es muy blando y maleable; se puede cortar con un cuchillo. Al ser expuesto al aire pasa de presentar un brillo metálico a rápidamente empañarse con un tono gris azulado parecido al plomo.

Sus estados de oxidación más comunes son +1 y +3 (a diferencia del resto de los elementos del grupo, en los que sólo el +3 es más frecuente, lo que se denomina efecto del par inerte).

Su punto de fusión es más bajo de lo esperado y es líquido en un intervalo muy amplio, por lo que se emplea en termómetros.

Historia

Talio (Griego θαλλός, thallos, significa «retoño verde o rama»)[1] fue descubierto por medio de espectroscopía de llama en 1861.[2] El nombre proviene del brillo de color verde en las líneas del espectro de emisión del elemento.[3]

Luego de la publicación del método mejorado de espectroscopia de llama por Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff[4] y el descubrimiento del cesio y rubidio entre 1859 y 1860, esta se convirtió en un método aprobado para determinar la composición de minerales y substancias químicas. William Crookes y Claude-Auguste Lamy empezaron a utilizar este nuevo método. William Crookes lo utilizó para realizar determinaciones espectroscópicas de telurio en compuestos de selenio.[5] [6] En 1862, Crookes pudo aislar pequeñas cantidades del elemento y determinar las propiedades de algunos compuestos.[7] Claude-Auguste Lamy usando una técnica similar a la de Crookes para determinar la composición de una substancia que contenía selenio, que fue depositada durante la producción de ácido sulfúrico a partir de pirita. A partir de las líneas de color verde en el espectro, concluyó que estaba presente un nuevo elemento.[8]

Obtención

La obtención del talio tiene una dificultad principal: la pequeña concentración en que se encuentra en minerales.

Se obtiene principalmente de las partículas de los humos de plomo y Zinc fundidos, y de los barros obtenidos de la fabricación de ácido sulfúrico. El metal se obtiene por electrólisis de una disolución acuosa de sus sales. También se obtiene por reducción con sodio metálico y por precipitación.

Aplicaciones

Uso histórico

El sulfato de talio, que es inodoro e insípido fue usado para exterminar ratas y hormigas. Desde 1972 su uso fue prohibido en Estados Unidos a causa de su toxicidad. Otros países siguieron el ejemplo en los años siguientes. Las sales de talio se usaron como tratamiento de dermatofitosis, otras infecciones de la piel y para reducir la sudoración nocturna de los pacientes con tuberculosis. Sin embargo, este uso fue muy limitado debido a su estrecho índice terapéutico, y el desarrollo de medicamentos más eficientes.[9] [10] [11]

Óptica

Los cristales de bromuro y el yoduro de talio se utilizan en cristales infrarrojos, debido a que son más duros y transmiten longitudes de onda más largas que otros materiales. Estos materiales se conocen con el nombre comercial de KRS-5.[12] El óxido de talio se usa para la confección de lentes debido a su alto índice de refracción.[13]

Electrónica

Barra de talio que muestra corrosión.

La conductividad eléctrica del sulfuro de talio cambia con la exposición a la luz infrarroja haciendo con ello sus compuestos útiles en fotoresistoress.[9] El seleniuro de talio se ha usado como bolómetro para la detección de luz infrarroja.[14]

Toxicidad

El talio y sus compuestos son tóxicos para los humanos.[15] [16] El contacto con la piel es peligroso y para evitar su inhalación debe tenerse una ventilación adecuada durante su fundición.[16] Muchos compuesto de talio son muy solubles en agua y se absorben fácilmente a través de la piel. La exposición no debe exceder los 0,1 mg por m² de piel en el plazo promedio de 8 horas al día (40 horas por semana). Se sospecha que el talio es carcinógeno para los humanos.[16]

Parte de la razón por la cual el talio es altamente tóxico, es debido a que en solución acuosa como talio iónico univalente (Tl+), muestra algunas similitudes con los cationes de los metales alcalinos, especialmente con el potasio. Por ello puede penetrar al organismo por la vía de absorción del potasio. Otros aspectos de la química del talio difieren significativamente de los metales alcalinos, como su alta afinidad por los enlaces de sulfuro. Debido a esta sustitución interrumpe muchos procesos celulares (por ejemplo, el talio puede atacar proteínas que contengan enlaces sulfuro (las que contienen cisteina) y ferredoxinas.

Debido a su gran toxicidad fue usado en muchos países como raticida y para controlar hormigas, pero su uso está restringido actualmente en algunas de estas naciones. Provoca cancer

Entre sus efectos más notables de envenenamiento, se encuentra la alopecia (lo cual propició que se utilizara inicialmente como depilador, antes de conocer su toxicidad) y lesión de los nervios periféricos. El talio fue un agente tóxico utilizado en forma efectiva para causar muertes por envenenamiento, antes que de conocerce sus potencial tóxico y el descubrimiento de azul de Prusia como antídoto.[17]

Referencias

  1. ↑ Liddell & Scott, A Greek-English Lexicon, sub θαλλος
  2. ↑ Thallium was discovered both by William Crookes and by Claude Auguste Lamy, working independently. See: (1) William Crookes (March 30, 1861) "On the existence of a new element, probably of the sulphur group," Chemical News, vol. 3, pages 193-194; reprinted in: Philosophical Magazine, vol. 21, pages 301-305 (April 1861); (2) William Crookes (May 18, 1861) "Further remarks on the supposed new metalloid," Chemical News, vol. 3, page 303; (3) William Crookes (June 19, 1862) "Preliminary researches on thallium," Proceedings of the Royal Society of London, vol. 12, pages 150-159. See also: A. Lamy (May 16, 1862) "De l'existencè d'un nouveau métal, le thallium," Comptes Rendus, vol. 54, pages 1255-1262.
  3. ↑ «The discovery of the elements. XIII. Supplementary note on the discovery of thallium». Journal of Chemical Education 9:  pp. 2078. 1932. doi:10.1021/ed009p2078. 
  4. ↑ G. Kirchhoff, R. Bunsen (1861). «Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen». Annalen der Physik und Chemie 189 (7):  pp. 337–381. doi:10.1002/andp.18611890702. 
  5. ↑ Crookes, William (1862 - 1863). «Preliminary Researches on Thallium». Proceedings of the Royal Society of London, 12:  pp. 150–159. doi:10.1098/rspl.1862.0030. http://www.jstor.org/stable/112218. 
  6. ↑ Crookes, William (1863). «On Thallium». Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 153:  pp. 173–192. doi:10.1098/rstl.1863.0009. http://www.jstor.org/stable/108794. 
  7. ↑ DeKosky, Robert K. (1973). «Spectroscopy and the Elements in the Late Nineteenth Century: The Work of Sir William Crookes». The British Journal for the History of Science 6 (4):  pp. 400–423. doi:10.1017/S0007087400012553. http://www.jstor.org/stable/4025503. 
  8. ↑ Lamy, Claude-Auguste (1862). «De l'existencè d'un nouveau métal, le thallium». Comptes Rendus:  pp. 1255–. http://gallica2.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30115.image.r=Comptes+Rendus+Hebdomadaires.f1254.langFR. 
  9. ↑ a b Hammond, C. R.. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition. CRC press. ISBN 0849304857. 
  10. ↑ «The Treatment of Ringworm of The Scalp with Thallium Acetate». British Journal of Dermatology 42:  pp. 59–69. 1930. doi:10.1111/j.1365-2133.1930.tb09395.x. 
  11. ↑ «Thallium toxicity». Toxicology Letters 99 (1):  pp. 1–13. 1998. doi:10.1016/S0378-4274(98)00126-X. PMID 9801025. 
  12. ↑ «Refraction and Dispersion of Thallium Bromide Iodide». Journal of the Optical Society of America 46:  pp. 338–346. 1956. doi:10.1364/JOSA.46.000956. 
  13. ↑ Kokorina, Valentina F. (1996). Glasses for infrared optics. CRC Press. ISBN 9780849337857. http://books.google.com/?id=jOOSKQHEJdwC&pg=PA52. 
  14. ↑ Nayer, P. S, Hamilton, O. (1977). «Thallium selenide infrared detector». Appl. Opt. 16:  p. 2942. doi:10.1364/AO.16.002942. http://adsabs.harvard.edu/abs/1977ApOpt..16.2942N. 
  15. ↑ «Toxicity, Thallium: Overview - eMedicine Emergency Medicine». Consultado el 06-03-2009.
  16. ↑ a b c «Biology of Thallium». webelemnts. Consultado el 11-11-2008.
  17. ↑ Douglas, Kenneth T.; Bunni, Marlene A.; Baindur, Swati R. (1990). «Thallium in biochemistry». International Journal of Biochemistry 22 (5):  pp. 429–438. doi:10.1016/0020-711X(90)90254-Z. 

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