Túlio

 Nota: Para outros significados, veja Túlio (desambiguação).

Túlio
Érbio ← Túlio → Itérbio -     69 Tm                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Tm ↓ Md Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
cinza prateado Túlio dendrítico sublimado de alta pureza (99,99%) e um cubo de túlio puro (99,9%) de 1 cm3 para comparação.
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Túlio, Tm, 69
Série química	Lantanídios
Grupo, período, bloco	n/a, 6, f
Densidade, dureza	9321 kg/m3, n/a
Número CAS	7440-30-4
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	168,93421(2) u
Raio atómico (calculado)	175 pm
Raio covalente	190±10 pm
Raio de Van der Waals	pm
Configuração electrónica	[Xe] 4f13 6s2
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 31, 8, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	2, 3, 4 (óxido básico)
Óxido
Estrutura cristalina	hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	1818 K
Ponto de ebulição	2223 K
Entalpia de fusão	16,84 kJ/mol
Entalpia de vaporização	191 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Pressão de vapor	10 Pa a 1235 K
Velocidade do som	m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	1,25
Calor específico	160 J/(kg·K)
Condutividade elétrica	1,5×106 S/m
Condutividade térmica	16,8 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização	596,7 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	1160 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	2285 kJ/mol
4.º Potencial de ionização	4120 kJ/mol
5.º Potencial de ionização	kJ/mol
6.º Potencial de ionização	kJ/mol
7.º Potencial de ionização	kJ/mol
8.º Potencial de ionização	kJ/mol
9.º Potencial de ionização	kJ/mol
10.º Potencial de ionização	kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 167Tm sintético 9,25 d ε 0,748 167Er 168Tm sintético 93,1 d ε 1,679 168Er 169Tm 100% estável com 96 neutrões 170Tm sintético 128,6 d β− 0,968 170Yt 171Tm sintético 1,92 a β− 0,096 171Yt
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

• O túlio (do grego "Thule", nome de uma ilha) é um elemento químico de símbolo Tm, número atômico 69 (69 prótons e 69 elétrons) com massa atómica igual a 168,9 u. À temperatura ambiente, o túlio encontra-se no estado sólido. Faz parte do grupo das terras raras.

É encontrado com outros "terras raras" no mineral monazita. Devido ao preço elevado, o túlio e seus compostos não apresentam, ainda, aplicação economicamente viável.

Foi descoberto em 1879 pelo sueco Per Teodor Cleve.

É um elemento do grupo dos lantanídios , sendo o menos abundante das terras raras. Seu metal é fácil de ser trabalhado, apresenta boa ductilidade, tem um brilho cinza prateado e pode ser cortado com uma faca. Apresenta uma certa resistência a corrosão quando no ar seco. O túlio natural é composto inteiramente de um único isótopo estável, o Tm-169.

• Temperatura de Curie = 32 kelvin

O túlio foi usado para produzir lasers, porém os custos de produção elevados impediram que outros usos comerciais para o túlio fossem desenvolvidos. Outros usos/potenciais usos:

• O túlio estável (Tm-169), bombardeado em reatores nucleares, pode ser usado como fonte de radiação em dispositivos portáteis de raio-X.
• O instável Tm-171 possivelmente pode ser usado como fonte de energia.

• Tm-169 tem potencial uso em materiais magnéticos cerâmicos denominados ferrites, que são usados em equipamentos de micro-ondas.
• tambem usado na medicina para Raios-x Portáteis (especialmente o tulio-170) funcionando como fonte de radiaçao para aparelhos de raio-x portateis.

O elemento túlio foi descoberto pelo químico sueco Per Teodor Cleve em 1879 procurando impurezas nos óxidos de outros elementos terras raras (mesmo método usado anteriormente por Carl Gustaf Mosander para descobrir alguns outros terras raras). Cleve iniciou removendo todos os contaminadores conhecidos da “érbia” (Er₂O₃) obtendo duas novas substâncias, uma marrom e outra verde. A substância marrom era o óxido do elemento hólmio que foi denominada de "hólmia" por Cleve e a substância verde era um óxido de um elemento desconhecido. Cleve denominou o óxido de "túlia" e o seu elemento de túlio, de "Thule", um nome romano antigo para um país mítico no norte distante, talvez a Escandinávia.

O elemento nunca foi encontrado na forma pura na natureza, mas é encontrado em pequenas quantidades em minerais com outras terras raras. É extraído principalmente da monazita (~0,007% de túlio), minério encontrado em areias de rios, por troca iônica. Técnicas mais novas de extração por troca iônica e solventes conduziram a uma separação mais fácil das terras raras, com custos muito mais baixos, para a obtenção do túlio. O metal pode ser isolado completamente por redução com o metal lantânio ou pela redução com o cálcio, em recipiente fechado. Nenhum dos compostos de túlio são comercialmente importantes.

O túlio natural é composto de 1 isótopo estável, Tm-169 (100% de abundância natural). 31 radioisótopos tem sido identificados, sendo os mais estáveis Tm-171 com meia-vida de 1,92 anos, Tm-170 com uma meia-vida de 128,6 dias, Tm-168 com meia-vida de 93,1 dias e Tm-167 com meia-vida de 9,25 dias. Todos os demais isótopos radioativos com meias-vidas abaixo de 64 horas, e a maioria destes abaixo de 2 minutos. Este elemento tem 14 meta estados, sendo os mais estáveis Tm-164m (t_½ 5,1 minutos ), Tm-160m (t_½ 74,5 segundos) e Tm-155m (t_½ 45 segundos).

As massas atômicas do túlio variam de 145,966 u (Tm-146) até 176,949 u (Tm-177). O principal modo de decaimento anterior ao isótopo estável mais abundante, Tm-169, é a captura eletrônica, e o primeiro modo após é a emissão beta. Os produtos de decaimento primários antes do Tm-169 são os isótopos do elemento 68 (érbio), e os produtos primários após são os isótopos do elemento 70 (itérbio).

para obter o túlio o processo moderno sendo a extração industrial dividido em etapas, usamos um ataque acido o mineral moído sendo tratado com Ácido sulfúrico concentrado (${\displaystyle {\ce {H2SO4}}}$) , a temperaturas altas (230°C) para dissolver as terras raras isto faz os metais que estavam em rocha se transdormam em sulfatos solúveis em água, dai para separar ele o tulio e quimicamente parecido com (Érbio e Lutécio), para isolár, se usa a Troca iônica a soluçao de metais passa por colunas cheias de resina especial, os Íons de cada Metal grudam na resina com forças diferentes, ao lavar a resina com agentes químicos específicos (como o EDTA), cada metal saem individualmente um por um, permitindo a sua coleta isolada, agora para transformar em Óxido ele e precipitado (tornando solido) simplificando em quaçao quimica${\displaystyle {\ce {2Tm^3+ (aq) + 2C2O4^2- (AQ) -> Tm2 (C2O4)3(S)}}}$ e aquecido (Calcinação) simplificando em equaçao quimica ${\displaystyle {\ce {Tm2(C2O4)3(s)+ 3O2(g) -> Tm2O3 (s) + 6CO2 (g)}}}$, para formar o Óxido de Túlio (${\displaystyle {\ce {TM2O3}}}$) um pó branco que serve como base para obter o metal, para A Obtenção do Metal Puro devemos transformar o pó (${\displaystyle {\ce {TM2O3}}}$) para o metal solido, ocorre a Redução Metalotérmica${\displaystyle {\ce {Tm2O3 (S) + 2LA(s) ->[1400C - 1600C] 2Tm(g) ^ +La2O3 (s)}}}$, no final do processo temos o tulio extraido pronto para uso!

O túlio apresenta uma toxicidade de baixa a moderada, porém deve ser manuseado com cuidado. O pó metálico de túlio é passível de entrar em combustão e tornar-se explosivo.

O Túlio é um elemento um pouco perigoso.

• «Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division: Periodic Table - Thulium» (em inglês) 
• A Guide to the Elements – Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
• «It's Elemental – Thulium» (em inglês) 

• «WebElements.com - Thulium» (em inglês). (também usado como referência) 
• «EnvironmentalChemistry.com - Thulium» (em inglês). (também usado como referência) 
• «Túlio - vídeos e imagens» 
• https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23961#section=Substances-by-Category (ingles) (tambem usado como referencia)