Este apelido reflete a tripla faceta do tálio: descoberto espectroscopicamente na sombra dos resíduos industriais (sua linha espectral verde emergindo dos detritos); atuando como uma sombra biológica ao usurpar o lugar do potássio nas células com uma toxicidade insidiosa de efeitos retardados; e historicamente usado como o veneno criminal "perfeito", atuando nas sombras devido à sua falta de odor, sabor e seus sintomas tardios.
O tálio é um elemento pesado produzido principalmente pelo processo s (captura lenta de nêutrons) em estrelas da ramificação assintótica das gigantes (AGB). Também apresenta uma contribuição significativa do processo r (captura rápida) durante supernovas e fusões de estrelas de nêutrons. Seu número atômico relativamente baixo (Z=81) e sua posição na tabela periódica tornam sua síntese relativamente eficiente, mas sua abundância cósmica permanece modesta. Faz parte dos elementos "pesados" cuja presença em uma estrela ou galáxia denuncia gerações sucessivas de nucleossíntese.
A abundância cósmica do tálio é de cerca de 1,0×10⁻¹² vezes a do hidrogênio em número de átomos, o que o torna tão raro quanto o ouro ou a platina. Sua presença nos espectros estelares é difícil de detectar devido à fraqueza de suas linhas. Na Terra, ele está muito disperso e quase nunca forma minerais próprios. É encontrado em traços nos sulfetos de muitos metais (pirita, blenda, galena), o que explica por que é frequentemente um subproduto da metalurgia do zinco, chumbo e cobre.
O tálio possui dois isótopos estáveis, \(^{203}\mathrm{Tl}\) e \(^{205}\mathrm{Tl}\). As variações na razão \(^{205}\mathrm{Tl}/^{203}\mathrm{Tl}\) são estudadas em geoquímica isotópica. O tálio apresenta um forte comportamento de litófilo incompatível em processos magmáticos, concentrando-se em líquidos e rochas da crosta superior. Seus isótopos podem ser fracionados por processos de oxirredução e adsorção, oferecendo uma nova ferramenta para rastrear o ciclo dos elementos nos oceanos, sedimentos e sistemas hidrotermais. O tálio é assim usado para estudar a evolução da oxigenação dos oceanos no passado geológico.
Como muitos elementos voláteis, o tálio apresenta um déficit em meteoritos condríticos e planetas telúricos em relação à abundância solar. Isso se explica por seu caráter moderadamente volátil: não se condensou completamente nas regiões internas do disco protoplanetário onde os planetas rochosos se formaram. O estudo das razões isotópicas do tálio em meteoritos ajuda a entender as condições de temperatura e pressão durante a formação do sistema solar.
O nome "tálio" vem do grego θαλλός (thallós), que significa "ramo jovem" ou "broto verde". Este nome foi dado por seu descobridor, Sir William Crookes, em 1861, devido à linha espectral verde intensa e brilhante que ele observou no espectro de emissão da poeira de uma câmara de condensação de uma fábrica de produção de ácido sulfúrico. Esta linha espectral (a 535 nm) é tão característica que dominava o espectro, evocando a cor de um novo broto.
O tálio foi descoberto independentemente em 1861 por dois cientistas:
Uma controvérsia sobre a prioridade se seguiu, mas hoje ambos os homens são creditados pela descoberta.
Crookes produziu a primeira amostra de tálio metálico em 1862 por eletrólise de uma solução de sal de tálio. Lamy, por sua vez, produziu quantidade suficiente para determinar várias de suas propriedades físicas. A toxicidade extrema do tálio e de seus compostos tornou-se rapidamente aparente, o que limitou seu estudo e causou vários acidentes fatais entre os químicos pioneiros.
Não existem minas primárias de tálio. O tálio é sempre recuperado como subproduto da metalurgia de outros metais:
Os principais países produtores são a China, a Rússia e o Cazaquistão. A produção anual mundial é muito baixa, da ordem de 10 a 15 toneladas, o que reflete sua raridade e a demanda limitada (e estritamente controlada) por este elemento perigoso. Seu preço é elevado devido aos custos de recuperação e purificação.
O tálio (símbolo Tl, número atômico 81) é um metal pobre do bloco p, localizado no grupo 13 da tabela periódica, com boro, alumínio, gálio e índio. É o mais pesado dos elementos estáveis deste grupo. Seu átomo possui 81 prótons, geralmente 123 ou 124 nêutrons (para os isótopos \(^{203}\mathrm{Tl}\) e \(^{205}\mathrm{Tl}\)) e 81 elétrons com a configuração eletrônica [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹. Possui, portanto, três elétrons de valência (6s² 6p¹).
O tálio é um metal azul-acinzentado, mole, maleável, que escurece rapidamente no ar, adquirindo uma tonalidade acinzentada. É mole o suficiente para ser riscado com a unha.
O tálio funde a 304 °C (577 K) e ferve a 1473 °C (1746 K). Seu ponto de fusão moderado facilitou seu processamento metalúrgico histórico.
O tálio é um metal bastante reativo. Escurece no ar, formando uma mistura de óxido (Tl₂O) e nitreto. Reage lentamente com a água (especialmente se a água contém oxigênio dissolvido) para formar o hidróxido TlOH, que é uma base forte e solúvel. Dissolve-se facilmente em ácidos minerais (ácidos sulfúrico e nítrico) para dar os sais correspondentes de Tl(I) ou Tl(III). Forma amalgamas com mercúrio.
Densidade: 11,85 g/cm³.
Ponto de fusão: 577 K (304 °C).
Ponto de ebulição: 1746 K (1473 °C).
Estrutura cristalina: Hexagonal compacta (HC).
Configuração eletrônica: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹.
Estados de oxidação principais: +1 e +3.
| Isótopo / Notação | Prótons (Z) | Nêutrons (N) | Massa atômica (u) | Abundância natural | Meia-vida / Estabilidade | Decaimento / Observações |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tálio-203 — \(^{203}\mathrm{Tl}\) | 81 | 122 | 202,972344 u | ≈ 29,52 % | Estável | Isótopo estável. Usado como alvo para produzir chumbo-203 (para medicina nuclear) ou como traçador em pesquisa. |
| Tálio-205 — \(^{205}\mathrm{Tl}\) | 81 | 124 | 204,974427 u | ≈ 70,48 % | Estável | Isótopo estável majoritário. Isótopo de referência para medições geoquímicas. |
| Tálio-204 (artificial/natural) | 81 | 123 | 203,97386 u | Traço | 3,78 anos | Radioativo β⁻ (97%) e captura eletrônica (3%). Usado como fonte beta em medidores de espessura e detectores. Presente em traços no ambiente (produto do decaimento do urânio). |
| Tálio-201 (artificial) | 81 | 120 | 200,9708 u | 0 % | 73,1 horas | Radioativo por captura eletrônica. Isótopo médico maior usado em cintilografia miocárdica (imagem cardíaca). Emite raios gama de 135 e 167 keV. Produzido por irradiação de tálio-203 em um ciclotron. |
N.B.:
Camadas eletrônicas: Como os elétrons estão organizados ao redor do núcleo.
O tálio possui 81 elétrons distribuídos em seis camadas eletrônicas. Sua configuração eletrônica [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹ apresenta uma subcamada 6p que tem apenas um elétron. Isso também pode ser escrito como: K(2) L(8) M(18) N(32) O(18) P(3), ou de forma completa: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² 6p¹.
Camada K (n=1): 2 elétrons (1s²).
Camada L (n=2): 8 elétrons (2s² 2p⁶).
Camada M (n=3): 18 elétrons (3s² 3p⁶ 3d¹⁰).
Camada N (n=4): 32 elétrons (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴).
Camada O (n=5): 18 elétrons (5s² 5p⁶ 5d¹⁰).
Camada P (n=6): 3 elétrons (6s² 6p¹).
O tálio possui 3 elétrons de valência (6s² 6p¹). Apresenta uma fascinante dualidade química com dois estados de oxidação estáveis: +1 (tálio(I) ou taloso) e +3 (tálio(III) ou tálico).
Esta dualidade (+1 estável) é surpreendente para um elemento pesado do grupo 13 (onde Al, Ga, In preferem o estado +3). Explica-se pelo efeito do par inerte: o par de elétrons 6s² é muito estável e relutante em participar de ligações, deixando predominar a química do elétron 6p¹.
O tálio metálico escurece lentamente no ar úmido, formando uma mistura de óxido de tálio(I) cinza-escuro (Tl₂O) e hidróxido (TlOH). Quando aquecido no ar, queima com uma chama verde-esmeralda (característica dos íons Tl⁺) para formar principalmente Tl₂O, bem como alguns óxidos mistos e óxido de tálio(III) (Tl₂O₃) na superfície.
O tálio reage diretamente com os halogênios para formar haletos. Com o cloro, forma TlCl (insolúvel, branco) ou, em excesso de cloro, complexos de Tl(III). Com o enxofre, dá sulfeto de tálio(I) (Tl₂S), preto.
A toxicidade extrema do tálio(I) é explicada principalmente por seu mimetismo iônico com o potássio (K⁺). Ambos os íons têm raios iônicos semelhantes (Tl⁺: 164 pm, K⁺: 152 pm). O tálio pode, portanto, usurpar o lugar do potássio em muitos processos biológicos essenciais:
Uma vez dentro da célula, o tálio não pode ser eficientemente expulso e se acumula, causando danos irreversíveis.
A intoxicação pode ser aguda (dose única alta) ou crônica (pequenas doses repetidas). Os sintomas geralmente aparecem 12 a 48 horas após a ingestão.
A intoxicação é frequentemente fatal na ausência de tratamento. Sequelas neurológicas (neuropatia, dores crônicas) são frequentes entre os sobreviventes.
O tratamento é uma emergência médica e baseia-se em:
Devido à sua solubilidade, falta de odor e sabor, e ao atraso no aparecimento dos sintomas, o sulfato de tálio foi apelidado de "pó da herança" e foi usado em muitos envenenamentos criminais no século XX. Acidentes industriais (ex: fábricas de cimento usando minérios contaminados) e intoxicações alimentares acidentais (sementes tratadas) também causaram mortes.
As principais fontes de tálio no meio ambiente são:
O tálio é relativamente móvel no meio ambiente. Na forma de Tl⁺, é solúvel em água e pode contaminar lençóis freáticos. É pouco biodegradável. Algumas plantas (como o repolho) podem acumular tálio do solo. A bioacumulação na cadeia alimentar é menos marcada do que para o mercúrio, mas o risco para os ecossistemas e o ser humano via água potável e alimentos contaminados é real.
Devido à sua alta toxicidade, o tálio é estritamente regulamentado:
Qualquer resíduo contendo tálio deve ser tratado como perigoso e tóxico. Os processos industriais que geram tálio devem capturar e reciclar este elemento para evitar sua dispersão.
A pesquisa concentra-se em:
O tálio permanece um elemento emblemático dos perigos representados pelos metais pesados tóxicos, lembrando a necessidade de vigilância constante em sua gestão ao longo de todo o seu ciclo de vida, desde a extração até a eliminação.
O átomo em todas as suas formas: da intuição antiga à mecânica quântica 
Berílio (Be, Z = 4): um metal
raro com propriedades excepcionais 
