69Tm168.93

Ordnungszahl 69 · Lanthanoid

Thulium Tm

Auch bekannt als: Thulium

Thulium (Tm), Element 69, ist ein weiches, silbergraues Lanthanoid. Abgesehen vom radioaktiven Promethium ist es das seltenste der Lanthanoide und wird in Nischen wie tragbaren Röntgenquellen und chirurgischen Lasern eingesetzt.

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Wichtigste Eigenschaften

Ordnungszahl69
Atommasse168.93 (Gekürztes Standard-Atomgewicht der CIAAW 2024)
ElementgruppeLanthanoid
GruppeLanthanoide/Actinoide (ohne Gruppennummer)
Periode6
Blockf
Aggregatzustand (25 °C, 1 atm)Fest
Schmelzpunkt1818 K (1544.8 °C)
Siedepunkt2223 K (1949.8 °C)
Dichte9.32 g/cm³
Elektronegativität (Pauling)1.25
Atomradius (Van-der-Waals)227 pm
Erste Ionisierungsenergie6.184 eV
Elektronenaffinität
Oxidationsstufen+3
Entdeckt1879

Elektronenkonfiguration

Kurzform
[Xe]6s2 4f13
Vollständig
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f13 5s2 5p6 6s2
Elektronen pro Schale
2 · 8 · 18 · 31 · 8 · 2

Orbitaldiagramm

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f13↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓

Stellung im Periodensystem

Entdeckung

1879 war Per Teodor Cleve in Uppsala den in der Erbinerde verbliebenen Verunreinigungen auf der Spur, als er zwei neue Oxide abtrennte: ein braunes, das er Holmiumerde nannte, und ein grünes, das er Thuliumerde nannte.

Thulium rein zu gewinnen, war notorisch schwierig. 1911 soll Charles James an der University of New Hampshire rund fünfzehntausend fraktionierte Kristallisationen von Thuliumbromat durchgeführt haben, um eine einigermaßen reine Probe zu erhalten – eine Geschichte, die oft erzählt wird, um zu zeigen, wie mühsam die Chemie der Seltenen Erden früher war. Wirklich reines Thuliummetall war erst nach der Verbreitung der Ionenaustauschverfahren in den 1950er-Jahren leicht erhältlich.

Herkunft des Namens

Der Name kommt von Thule, dem sagenhaften Land, das antike griechische und römische Geographen an den äußersten Norden der bekannten Welt setzten. Cleve verwendete es als poetischen Namen für Skandinavien.

Wichtigste Verwendungen

  • Tragbare Röntgenquellen: Thulium-170, das durch Neutronenbestrahlung von Thulium-169 entsteht, sendet relativ energiearme Röntgenstrahlung aus und versorgt tragbare Durchleuchtungsgeräte, die keinen Strom benötigen.
  • Thuliumlaser: Thuliumdotierte Faserlaser strahlen bei etwa 2 Mikrometern und werden zunehmend als Alternative zu Holmiumlasern für die Steinbehandlung und Prostataoperationen eingesetzt.
  • Leuchtstoffe: Dreiwertiges Thulium sendet blaues Licht aus und findet sich in manchen Leuchtstoffen und Sicherheitstinten gegen Fälschungen.
  • Werkstoffforschung: Es wird in Studien zu Supraleitern und anderen fortschrittlichen Materialien verwendet.

Isotope

Natürliches Thulium besteht nur aus stabilem Thulium-169. Das nützlichste radioaktive Isotop ist Thulium-170 mit einer Halbwertszeit von etwa 128 Tagen; bekannt ist auch Thulium-171 mit einer Halbwertszeit von etwa 1,9 Jahren.

Im Alltag

Thulium ist zu selten und zu teuer, um im Alltag aufzutauchen, auch wenn es in einem chirurgischen Laser oder einem Gerät für die zerstörungsfreie Prüfung stecken kann. Es hat keine bekannte biologische Funktion und gilt als wenig giftig. Obwohl es als seltenstes stabiles Lanthanoid bezeichnet wird, schätzt man seine Häufigkeit in der Erdkruste höher als die von Silber und vergleichbar mit Iod; sein hoher Preis rührt eher von den Kosten der Trennung von seinen Nachbarn als von seiner Knappheit.

Wissenswertes

  • Thulium ist nach Thule benannt, dem mythischen Land am nördlichen Rand der Welt.
  • Ein früher Chemiker soll etwa fünfzehntausend Kristallisationen gebraucht haben, um Thulium zu reinigen.
  • Thulium-170-Quellen betreiben Röntgengeräte, die ohne Netzstrom funktionieren.

Gleiche Elementgruppe (Lanthanoid)

Datenquellen · Eigenschaften: PubChem Periodic Table (öffentliche Daten der US-amerikanischen NIH/NLM) · Atommassen: gekürzte Standard-Atomgewichte der CIAAW 2024 · Namen: Wikidata (CC0); koreanische Namen nach der Koreanischen Chemischen Gesellschaft. Abgerufen am 2026-09-23.