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タリウム
問題
元素の周期表に関する記述の正誤の組み合わせとして、適切なものは、次のうちどれか。
- 水素以外の1族元素は、アルカリ金属と呼ばれ、1価の陽イオンになりやすい。
- タリウムは3族の元素であり、遷移元素に分類される。
- フッ素、ヨウ素などの17族元素は、ハロゲンと呼ばれる。
- 18族元素は希ガス（貴ガス）と呼ばれており、化学的に安定である。
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解 説
a 水素以外の1族元素は、アルカリ金属と呼ばれ、1価の陽イオンになりやすい。
この設問は適切です。
周期表で水素以外の1族元素をアルカリ金属といいます。
これらの原子はすべて1個の価電子をもち、1価の陽イオンになりやすい。
この傾向は、原子番号が大きくなるほど強くなります。
すなわち、1族のアルカリ金属元素は、原子番号が大きいほど原子半径が大きく、電子を放出しやすく陽イオンになりやすい。
アルカリ金属の単体は、どれも軟らかい軽金属です。
価電子1個を放出すると、それぞれ安定な貴ガス型の電子配置をとることができます。
このため、アルカリ金属は単体として存在せず、1個の陽イオンとなってイオン性の化合物（塩）をつくり、岩石、海水中に多量に存在します。
b タリウムは3族の元素であり、遷移元素に分類される。
この設問は不適切です。
タリウムの原子番号は81です。
タリウムは13族の元素であり、典型元素に分類されます。
周期表 13族のホウ素（ B ）は半金属（非金属性の強い）に分類され、金属元素に分類されるのはアルミニウム（ Al ）、ガリウム（ Ga ）、インジウム（ In ）、タリウム（ Tl ）等です。
ガリウム、インジウム、タリウムは、レアメタルに分類される元素です。
タリウムは、銅、鉛や亜鉛などの硫化鉱物中に微量に含まれています。
これら金属の精製の際に副産物として回収されます。
タリウムは，第13族の元素です、1価の陽イオン（ $\ce{Tl+}$ ）が安定です。
タリウムの化合物は、重金属＊の中でも特に強い毒性を持ち、摂取すると神経障害を起こすので殺鼠剤の原料として、硫酸タリウム(Ⅰ)劇物 ( $\ce{Tl2SO4}$ )、酢酸タリウム(Ⅰ)劇物 ( $\ce{CH3COOTl}$ ) 、硝酸タリウム(Ⅰ)劇物 ($\ce{ TlNO3 }$) などが用いられます。
＊重金属とは、比重が4以上の金属元素とされています。一般に軽金属と呼ばれるナトリウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属やアルミニウムを除く約60種類の金属が重金属に相当します。一般的に、重金属は毒性が強いものが多く、微量であっても繰り返し摂取すると体内で蓄積されて有害です。
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毒物及び劇物取締法 （特定の用途に供される毒物又は劇物の販売等） 第13条 毒物劇物営業者は、政令で定める毒物又は劇物については、厚生労働省令で定める方法により着色したものでなければ、これを農業用として販売し、又は授与してはならない。 |
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毒物及び劇物取締法施行規則令 （着色すべき農業用劇物） 第39条 法第13条 に規定する政令で定める劇物は、次のとおりとする。 一 硫酸タリウムを含有する製剤たる劇物 二 燐化亜鉛を含有する製剤たる劇物 |
毒物及び劇物取締法施行規則 （農業用劇物の着色方法） 第12条 法第13条 に規定する厚生労働省令で定める方法は、あせにくい黒色で着色する方法とする。 |
c フッ素、ヨウ素などの17族元素は、ハロゲンと呼ばれる。
この設問は適切です。
ハロゲン原子はいずれも7個の価電子をもち、電子1個を取り入れて1価の陰イオンになりやすい。
金属元素とはイオン結合により塩をつくり非金属元素とは共有結合で分子をつくります。
d 18族元素は希ガス（貴ガス）と呼ばれており、化学的に安定である。
この設問は適切です。
従来は「希なガス」という意味から「希ガス」と表記していましたが，令和３年度の文部科学省指定の中学校教科書から、「高貴なガス」という意味から「貴ガス」と表記を変更しています。
- 酢酸タリウム劇物 ( $\ce{CH3COOTl}$ )
無色の結晶。水及び有機溶剤に易溶。湿った空気中で潮解する。殺鼠剤として用いられる。 - 硝酸タリウム劇物 ($\ce{ TlNO3 }$)
白色結晶。水に溶けにくく、熱水に溶ける。また、アルコールに溶けない。殺鼠剤として用いられる。 - 硫酸タリウム劇物 ( $\ce{Tl2SO4}$ )
無色結晶。水にやや溶け、熱水には溶けやすい。黒色に着色され、トウガラシエキスで着味されているものが普通。殺鼠剤として用いられる。
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