Также по теме

ТАЛЛИЙ

Соединения.

Наиболее устойчивая положительная степень окисления таллия – +1, соединения трехвалентного таллия менее стабильны. Одновалентный таллий может быть окислен в растворе только сильными окислителями: пероксидом водорода, персульфатами, перманганатом калия, бромом или хлором (элементарные галогены окисляют таллий только до одновалентного состояния). Для таллия характерно образование соединений с формально промежуточной степенью окисления, в которых часть атомов таллия имеет степень окисления +1, а другая часть – +3. Обычно трехвалентный таллий в них входит в состав комплексного аниона, например, один из хлоридов таллия – Tl2Cl4 является тетрахлороталлатом (III) таллия (I): Tl+1[Tl+3Cl4].

Кислородные соединения таллия и соли кислородсодержащих кислот. С кислородом таллий образует оксиды Tl2O, Tl2O3 и Tl4O3. Оксид таллия (I) Tl2O – черное кристаллическое, вещество, легко растворимое в воде с образованием гидроксида TlOH. TlOH – желтое кристаллическое вещество, проявляющее свойства сильного основания подобно гидроксидам щелочных металлов. При действии CO2 на раствор TlOH можно получить карбонат таллия:

Tl2O + H2O = 2TlOH; 2TlOH + CO2 = Tl2CO3 + H2O

Tl2CO3 хорошо растворим в воде, применяется для получения других соединений таллия и входит в состав стекол с большой плотностью и большим коэффициентом преломления (имитирующих драгоценные камни).

Сульфат таллия (I) Tl2SO4 представляет собой белый порошок, хорошо растворимый в воде. Он является полупродуктом в процессе получения металлического таллия. Химически чистый Tl2SO4 получают растворением металлического таллия в разбавленной серной кислоте.

При нагревании Tl2O на воздухе можно получить оксид таллия (III) Tl2O3 – чёрное вещество, обладающее сильной окислительной способностью.

Tl2O + O2 = Tl2O3

Галогениды таллия.

Известны все галогениды одно- и трехвалентного таллия, а также несколько комплексных галогенидов с формально промежуточной степенью окисления таллия. Подобно галогенидам серебра, фторид таллия TlF хорошо растворим в воде, а хлорид TlCl, бромид TlBr и иодид TlI – плохо. При длительном хранении на свету или при выдержке в расплавленном состоянии TlCl, TlBr и TlI темнеют из-за частичного разложения:

2TlI = 2Tl + I2.

Осаждение хлорида или иодида таллия используется для выделения таллия из растворов. Галогениды таллия (III) образуются при взаимодействии галогенидов (I) c элементарным галогеном. Все они легко растворяются в воде, неустойчивы и при нагревании разлагаются.

Галогениды таллия (I) – используются в производстве изделий для инфракрасной оптики, газоразрядных ламп и детекторов излучений.

Сульфид таллия (I) Tl2S – черное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде, промежуточный продукт при получении таллия. Сульфид таллия почти количественно осаждается из растворов солей таллия сероводородом или сульфидом аммония в слабокислой, нейтральной и щелочной среде. Он может быть получен и прямым синтезом из элементов при повышенной температуре.

Применение таллия и его соединений.

В течение почти половины века после открытия Крукса таллий не находил практического применения. Лишь в 1907 Клеричи предложил использовать водный раствор хорошо растворимых органических солей таллия для разделения минералов по плотности. Известно, что больше половины всех минералов, в том числе все породообразующие, имеют плотность от 2 до 4 г/см3, а многие промышленно важные металлические руды (галенит, пирит, циркон, золото) – более высокую. При использовании тяжелых жидкостей для их сепарации от пустой породы специальная аппаратура не требуется, что особенно важно в полевых условиях. В геолого-минералогических исследованиях и сейчас используется жидкость Клеричи – насыщенный раствор смеси равных по массе количеств формиата HCOOTl и малоната CH2(COOTl)2 таллия, имеющий плотность 4,32 г/см3, которую упариванием в вакууме при 80° C можно повысить до 5,09 г/см3. Достоинствами этой жидкости являются прозрачность, хорошая текучесть, химическая инертность по отношению к разделяемым минералам, легкость приготовления и регенерации, а основным недостатком – высокая токсичность соединений таллия.

В 1920 в Германии был запатентован родентицид (ядовитое вещество, используемое для борьбы с грызунами), содержащий сульфат таллия. Это вещество входило в состав ядов до 1965, когда американское правительство запретило его использование вследствие чрезвычайно высокой токсичности для людей и домашних животных.