81Tl204.38

Numéro atomique 81 · Métal pauvre

Thallium Tl

Autres noms: Thallium

Le thallium (Tl), élément 81, est un métal mou, gris-blanc, qui se coupe au couteau. Beaucoup de ses composés sont solubles, sans goût ni odeur, et si toxiques qu'ils servaient autrefois de mort-aux-rats. À l'inverse, le thallium 201 radioactif a aidé les médecins à visualiser la perfusion du cœur.

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Propriétés principales

Numéro atomique81
Masse atomique204.38 (Masse atomique standard abrégée CIAAW 2024)
FamilleMétal pauvre
Groupe13
Période6
Blocp
État (25 °C, 1 atm)Solide
Point de fusion577 K (303.9 °C)
Point d'ébullition1746 K (1472.8 °C)
Masse volumique11.8 g/cm³
Électronégativité (Pauling)1.62
Rayon atomique (van der Waals)196 pm
Première énergie d'ionisation6.108 eV
Affinité électronique0.2 eV
Degrés d'oxydation+3, +1
Découverte1861

Configuration électronique

Abrégée
[Xe]6s2 4f14 5d10 6p1
Complète
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p1
Électrons par couche
2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 3

Diagramme des orbitales

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f14↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
5d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓
6p1

Place dans le tableau

Découverte

En 1861, William Crookes examinait en Angleterre le spectre de flamme de résidus riches en sélénium provenant d'une fabrique d'acide sulfurique lorsqu'il vit une raie verte éclatante qu'aucun élément connu ne produisait. La découverte fut rendue possible par la toute nouvelle technique de la spectroscopie.

En 1862, Claude-Auguste Lamy isola indépendamment en France le thallium sous forme de lingot métallique, et les deux hommes se disputèrent la priorité. Aujourd'hui, on attribue généralement la découverte à Crookes et le premier isolement du métal à Lamy.

Origine du nom

Le nom vient du grec thallos, « jeune pousse verte » ou « rameau », d'après la raie verte éclatante de son spectre.

Principales utilisations

  • Médecine nucléaire : le thallium 201 est capté par le muscle cardiaque à la manière du potassium ; il fut donc largement utilisé dans les scintigraphies de perfusion myocardique à l'effort et au repos, avant d'être en grande partie remplacé par des traceurs au technétium 99m.
  • Détecteurs et optique : les cristaux d'iodure de sodium dopés au thallium sont des scintillateurs classiques des détecteurs de rayons gamma, et des composés du thallium servent dans les verres à indice de réfraction élevé et l'optique infrarouge.
  • Thermomètres basse température : un alliage mercure–thallium reste liquide jusqu'à environ −58 °C et fut utilisé dans des thermomètres pour les régions polaires.
  • Anciens usages : poisons contre les rats et les fourmis, et même crème dépilatoire, aujourd'hui interdits dans la plupart des pays après de nombreux accidents.

Isotopes

Le thallium naturel possède deux isotopes stables, le thallium 203 (environ 30 %) et le thallium 205 (environ 70 %). Le thallium 201 médical a une demi-vie d'environ 73 heures. Le thallium 204, de demi-vie d'environ 3,8 ans, a été utilisé dans des jauges d'épaisseur.

Dans la vie quotidienne

L'intoxication au thallium provoque généralement des douleurs abdominales et des lésions nerveuses, suivies quelques semaines plus tard d'une chute des cheveux. Comme il n'a ni goût ni odeur, il apparaît dans des affaires d'empoisonnement historiques et lui a valu le surnom de « poison des empoisonneurs ». L'antidote est le bleu de Prusse, un pigment bleu administré par voie orale, qui fixe le thallium dans l'intestin pour qu'il soit éliminé. Agatha Christie décrivit l'intoxication au thallium avec tant de précision dans son roman Le Cheval pâle que des lecteurs auraient reconnu grâce à lui des cas réels. Le grand public rencontre rarement le thallium aujourd'hui, mais les anciens pesticides et réactifs de laboratoire doivent être éliminés par des filières spécialisées.

Bon à savoir

  • Le thallium fut baptisé « jeune pousse verte » d'après la raie verte éclatante de son spectre.
  • Un signe caractéristique de l'intoxication au thallium est une chute des cheveux qui survient des semaines après l'exposition.
  • Le bleu de Prusse, pigment de peintre, est l'antidote de l'intoxication au thallium.

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Sources des données · Propriétés : PubChem Periodic Table (données publiques NIH/NLM, États-Unis) · Masses atomiques : masses atomiques standard abrégées CIAAW 2024 · Noms : Wikidata (CC0) ; les noms coréens suivent la Société coréenne de chimie. Consulté le 2026-09-23.