» » Химические соединения таллия
07.02.2017

Таллий расположен в III группе периодической системы в подгруппе таллия.
В химических соединениях он выступает как одновалентный и трехвалентный элемент. Однако в отличие от галлия и индия одновалентные соединения таллия более устойчивы, чем трехвалентные. Одновалентные соединения таллия по ряду свойств близки к соединениям щелочных металлов, серебра, а также свинца. Так, например, подобно натрию и калию, одновалентный таллий образует хорошо растворимый гидрат закиси TlOH, представляющий собой сильное основание, и растворимые карбонат, сульфат, феррицианид. Сходство с щеточными металлами проявляется также в образовании таллием двойных сульфатов типа квасцов и образовании хлороплатината таллия Tl2(PtCl6), подобного хлороплатинату калия.
Сходство с серебром и свинцом проявляется в образовании одновалентным таллием труднорастворимых галоидных солей, хромата и сульфида. В отличие от иона серебра одновалентный ион таллия не образует аммиачных комплексов.
Нормальный потенциал системы Т1/Т1+ равен — 0,336 в, а системы T1+√Tl3+ + 1,25 в.
Для окисления одновалентных соединений таллия до трехвалентных используют такие сильные окислители, как перманганат калия, хлор, царская водка. Азотная кислота не окисляет Tl+ до Tl3+.
Как одновалентные, так и трехвалентные соединения таллия весьма ядовиты и по своему действию напоминают мышьяк.
Ниже рассмотрены свойства некоторых соединений таллия.
Окислы и гидроокиси таллия

Таллий образует два окисла: окись Tl2O3 коричневого цвета и закись Tl2O — черного цвета.
Tl2O3 получается при окислении металла в атмосфере озона. При окислении металла на воздухе образуется смесь окислов Tl2O3 и Tl2O. При температуре выше 100° Tl2O3 заметно диссоциирует с образованием Tl2O (Tl2O3⇔Tl2O+O2). Однако полное разложение наступает только при 700—750°.
Закись таллия — гигроскопичный порошок, плавящийся около 300°. Закись растворяется в воде с образованием основания TlOH. Растворимость TlOH в воде составляет при 0°—20%, при 100° — 59,7%.
Теплота образования Tl2O3 120 ккал/моль, Tl2O — 43 ккал/моль.
Гидроокись таллия Tl(OH)3 осаждается щелочами из растворов солей трехвалентного таллия в виде коричневого осадка. Гидроокись неустойчива и при стоянии на воздухе переходит в TlOH:
Tl (OH)3 → TlOH + H2O + V2O2

Начало выделения гидроокиси Tl(OH)3 из весьма разбавленных растворов наблюдается при pH — 2,8—3. При концентрации Tl3+ 6 г/л начало выделения гидроокиси отмечается при pH = 1.
Теплота образования Tl(OH)3 122,6 ккал/моль, произведение растворимости составляет ~ 10в-16.
Соли таллия

Галоидные соли. Галоидные соли одновалентного таллия, кроме фтористой соли, мало растворимы в воде.
Физические свойства галоидных солей приведены в табл. 84.
Химические соединения таллия

Хлорид, бромид и иодид таллия светочувствительны и разлагаются под действием света. Малой растворимостью этих солей пользуются для осаждения таллия из растворов.
Сульфат таллия TbSO4 кристаллизуется из растворов в виде ромбических призм. Сульфат изоморфен с сульфатами калия, рубидия и цезия. С сульфатами трехвалентных металлов образует двойные соли, например TlAl(SO4)2*12Н2О. Сульфат растворим в воде:
Химические соединения таллия

Карбонат таллия Tl2CO3 — хорошо растворимая в воде соль. Растворимость составляет, %:
Химические соединения таллия

Раствор имеет щелочную реакцию вследствие гидролиза соли.
Сульфид таллия Tl2S количественно осаждается сернистым аммонием или сероводородом из нейтрального или уксуснокислого раствора, содержащего таллий, в виде черного осадка. Сульфид растворяется в минеральных кислотах. На воздухе сернистый таллий окисляется с образованием сульфата таллия.
Теплота образования Tl2S 20,8 ккал/моль. Растворимость в воде, вычисленная из величины свободной энергии образования сульфида, составляет, но данным различных авторов, от 3,55*10в-6 до 2,2*10в-8 моль/л. В присутствии кислорода растворимость сульфида повышается вследствие его окисления и растворения образующейся окисной пленки.
Xроматы таллия. Из слабощелочных и нейтральных растворов хроматы калия или натрия осаждают малорастворимый желтый осадок хромата таллия Tl2CrO4. Растворимость хромата таллия в воде составляет при 0°—0,03%, при 100°—0,2%.
Из кислых растворов осаждается желтый бихромат таллия Tl2Cr2O7 или его смесь с хроматом таллия. Бихромат таллия мало растворим в холодной азотной и серной кислотах.