Thulium

Đừng nhầm lẫn với tali hoặc thori.

Thuli (tên La Tinh: Thulium) là nguyên tố hóa học có ký hiệu Tm và số nguyên tử 69. Thuli là nguyên tố ít phổ biến nhất của họ Lanthan và là nguyên tố ít được tìm thấy ở dạng tự nhiên nhất trên Trái Đất. Nó là một kim loại dễ gia công với một tập hợp xám bạc sáng. Do giá cao và hiếm, thuli được dùng làm nguồn bức xạ trong các thiết bị tia X cầm tay và trong laser rắn.

Thulium, 69Tm
Tính chất chung
Tên, ký hiệu	Thulium, Tm
Phiên âm	/ˈθjuːliəm/ THEW-lee-əm
Hình dạng	Bạc xám
Thulium trong bảng tuần hoàn
↑ Tm ↓ Md Erbi ← Thulium → Yterbi
Số nguyên tử (Z)	69
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)	168,93421
Phân loại	họ lanthan
Nhóm, phân lớp	n/a, f
Chu kỳ	Chu kỳ 6
Cấu hình electron	[Xe] 4f13 6s2
mỗi lớp	2, 8, 18, 31, 8, 2
Tính chất vật lý
Màu sắc	Bạc xám
Trạng thái vật chất	Chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy	1818 K ​(1545 °C, ​2813 °F)
Nhiệt độ sôi	2223 K ​(1950 °C, ​3542 °F)
Mật độ	9,32 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật độ ở thể lỏng	ở nhiệt độ nóng chảy: 8,56 g·cm−3
Nhiệt lượng nóng chảy	16,84 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi	247 kJ·mol−1
Nhiệt dung	27,03 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ở T (K) 1117 1235 1381 1570 (1821) (2217)
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa	2, 3, 4 ​base
Độ âm điện	1,25 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóa	Thứ nhất: 596,7 kJ·mol−1 Thứ hai: 1160 kJ·mol−1 Thứ ba: 2285 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị	thực nghiệm: 176 pm
Bán kính liên kết cộng hóa trị	190±10 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể	​Lục phương
Độ giãn nở nhiệt	(r.t.) (poly) 13,3 µm·m−1·K−1
Độ dẫn nhiệt	16,9 W·m−1·K−1
Điện trở suất	(r.t.) (poly) 676 n Ω·m
Tính chất từ	Thuận từ tại 300 K
Mô đun Young	74,0 GPa
Mô đun cắt	30,5 GPa
Mô đun khối	44,5 GPa
Hệ số Poisson	0,213
Độ cứng theo thang Vickers	520 MPa
Độ cứng theo thang Brinell	471 MPa
Số đăng ký CAS	7440-30-4
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Thulium
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP 167Tm Tổng hợp 9,25 ngày ε 0.748 167Er 168Tm Tổng hợp 93,1 ngày ε 1.679 168Er 169Tm 100% 169Tm ổn định với 100 neutron 170Tm Tổng hợp 128,6 ngày β- 0.968 170Yb 171Tm Tổng hợp 1,92 năm β- 0.096 171Yb

Tính chất

Tính chất vật lý

Kim loại thulium nguyên chất có màu bạc, sáng. Nó ổn định trong không khí, nhưng cần được bảo quản tránh ẩm. Kim loại mềm, dễ uốn. Thulium có tính sắt từ ở dưới 32 K, phản sắt từ giữa 32 và 56 K và thuận từ trên 56 K.

Tính chất hóa học

Thulium kim loại xỉn chậm trong không khí và dễ cháy ở 150°C tạo ra thulium(III) oxide:

4Tm + 3O₂ → 2Tm₂O₃

Thulium có khả năng nhường điện tử và phản ứng với chậm với nước lạnh, và nhanh với nước nóng tạo thành thulium(III) hydroxide:

2Tm (r) + 6H₂O (l) → 2Tm(OH)₃ (dd) + 3H₂ (k)

Thulium phản ứng với tất cả halogen. Các phả ứng diễn ra chậm ở nhiệt độ phòng, nhưng mạnh mẽ ở nhiệt độ trên 200 °C:

2Tm (r) + 3F₂ (k) → 2TmF₃ (r) [trắng]

2Tm (r) + 3Cl₂ (k) → 2TmCl₃ (r) [vàng]

2Tm (r) + 3Br₂ (k) → 2TmBr₃ (r) [trắng]

2Tm (r) + 3I₂ (k) → 2TmI₃ (r) [vàng]

Thulium dễ hòa tan trong acid sulfuric loãng tạo thành dung dịch chứa các ion Tm(III) lục nhạt, ở dạng phức [Tm(H₂O)₉]³⁺:

2Tm (r) + 3H₂SO₄ (dd) → 2Tm³⁺ (dd) + 3SO₄² (dd) + 3H₂ (k)

Thulium phản ứng với các nguyên tố kim loại và không kim loại khác nhau tạo thành các hợp chất hai thành phần, như TmN, TmS, TmC₂, Tm₂C₃, TmH₂, TmH₃, TmSi₂, TmGe₃, TmB₄, TmB₆ và TmB₁₂. Trong các hợp chất này, thulium thể hiện số oxy hóa +2, +3 và +4, tuy nhiên trạng thái +3 là phổ biến nhất và chỉ có trạng thái này đã được quan sát trong các dung dịch Tm.

Liên kết ngoài

• WebElements.com – Thulium (cũng có thể dùng tham khảo)
• It's Elemental – Thulium