DEFINIŢIE
Tehnețiu situat în perioada a cincea a grupei VII a subgrupei secundare (B) a Tabelului periodic.
Se referă la elemente d-familii. Metal. Denumire - Tc. Număr de serie - 43. Masa atomică relativă - 99 amu.
Structura electronică a atomului de tehnețiu
Atomul de tehnețiu este format dintr-un nucleu încărcat pozitiv (+43), în interiorul căruia se află 43 de protoni și 56 de neutroni, iar 43 de electroni se mișcă pe cinci orbite.
Fig.1. Structura schematică a unui atom de tehnețiu.
Distribuția electronilor între orbiti este următoarea:
43Tc) 2) 8) 18) 13) 2 ;
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 5 5s 2 .
Nivelul de energie exterior al atomului de tehnețiu conține 7 electroni, care sunt electroni de valență. Diagrama energetică a stării fundamentale ia următoarea formă:
Electronii de valență ai unui atom de tehnețiu pot fi caracterizați printr-un set de patru numere cuantice: n(cuantumul principal), l(orbital), m l(magnetic) și s(învârtire):
|
Subnivel |
||||
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
| Exercita | Care element din perioada a patra - cromul sau seleniul - are proprietăți metalice mai pronunțate? Notează-le formulele electronice. |
| Răspuns | Să notăm configurațiile electronice ale stării fundamentale a cromului și seleniului: 24 Cr 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3 d 5 4 s 1 ; 34 Se 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4 s 2 4 p 4 . Proprietățile metalice sunt mai pronunțate în seleniu decât în crom. Veridicitatea acestei afirmații poate fi dovedită folosind Legea periodică, conform căreia, la deplasarea într-un grup de sus în jos, proprietățile metalice ale unui element cresc, iar proprietățile nemetalice scad, ceea ce se datorează faptului că atunci când deplasând în jos grupul dintr-un atom, numărul de straturi electronice dintr-un atom crește, drept urmare electronii de valență sunt mai slabi ținuți de miez. |
În subsecțiunea anterioară, am aflat despre ce trebuie să vorbim în general atunci când caracterizăm structura unui atom al unui element chimic. Acum să ne uităm direct la atomul de tehnețiu:
1) Numărul de electroni - 3, numărul de serie al elementului tehnețiu din tabelul periodic - 43 .
De aici și încărcarea nucleară+43 , iar în jurul nucleului atomului de tehnețiu sunt plasate 43 electron cu o sarcină negativă totală - 43.
2) Aflați numărul de neutroni: N= A - Z. Numărul de masă al unui atom - 98, numărul de protoni, p -43 .
N= 98 - 43=55.
Numărul de neutroni - n - 55.
Cantitate niveluri de energie. Configurația electronică a unui atom de tehnețiu
Element tehnețiu, Te, situat în perioada a 5-a a tabelului periodic, despre care am vorbit mai devreme. Prin urmare, numărul de niveluri de energie - 5. Acum ar trebui spus următoarele:
- 1) Nu a fost menționat de noi lucru important- si anume ca primul nivel energetic poate contine 2 electroni; pe al doilea -8; pe a treia - 18, etc...
- 2) La fiecare nivel de energie (cu excepția primului) există mai mulți orbiti care diferă ca formă și energie. Numărul de orbitali de fiecare tip este diferit: orbital s - unu, orbitalii p - trei, orbitalii d - cinci, orbitalii f - șapte.
- 3) Fiecare orbital nu poate conține mai mult de doi electroni.
Să prezentăm structura primelor trei niveluri de energie, indicând numărul maxim posibil de electroni în orbitali:
- Nivelul 1: orbital s; 2z.
- Nivelul 2: 1 s-orbital + 3 p-orbitali; 2z + 6z = 8z;
- Nivelul 3: 1 s-orbital + 3 p-orbitali + 5 d-orbitali; 2z + 6z + 10z = 18z;
Să ne imaginăm formula electronică sau configurația electronică a unui atom de tehnețiu, care arată distribuția electronilor între subniveluri:
1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s2.
După cum putem vedea, în acest caz numărul de electroni la niveluri este de 2, 8, 18 în primele trei niveluri, respectiv 13 și 2 în al patrulea și, respectiv, al cincilea.
Deci, ca de obicei, trebuie să rezumam:
- 1) Numărul de electroni dintr-un atom de tehnețiu este 43. Numărul de protoni este egal cu numărul de electroni - 43, precum și sarcina nucleului - + 43. Numărul de neutroni este 55.
- 2) Numărul de niveluri de energie este egal cu numărul perioadei - 5.
Aici trebuie să facem o mică digresiune, pur fizică, altfel nu va fi clar de ce Segre avea atât de multă nevoie de această bucată de molibden. „Dintele” plăcii de deviere a primului ciclotron din lume, de putere redusă conform standardelor actuale, a fost fabricat din molibden. Un ciclotron este o mașină care accelerează mișcarea particulelor încărcate, de exemplu deuteroni - nuclee de hidrogen greu, deuteriu. Particulele sunt accelerate de înaltă frecvență câmp electricîntr-o spirală și cu fiecare întorsătură ei dobândesc din ce în ce mai mult. Oricine a lucrat vreodată la un ciclotron este bine conștient de cât de dificil poate fi să efectueze un experiment dacă ținta este instalată direct în camera de vid a ciclotronului. Este mult mai convenabil să lucrezi pe un fascicul extras, într-o cameră specială în care pot fi amplasate toate echipamentele necesare. Dar scoaterea fasciculului din ciclotron este departe de a fi ușor. Acest lucru se face folosind o placă de deviere specială, la care înaltă tensiune. Placa este instalată pe calea fasciculului de particule deja accelerat și o deviază în direcția dorită. Calcularea celei mai bune configurații de plăci este o știință. Dar, în ciuda faptului că plăcile de ciclotron sunt fabricate și instalate cu precizie maximă, partea frontală sau „dintele” absoarbe aproximativ jumătate din particulele accelerate. Desigur, „dintele” se încălzește în urma impactului, motiv pentru care acum este fabricat din molibden refractar.
Dar este și firesc ca particulele absorbite de materialul dentar să provoace reacții nucleare în acesta, mai mult sau mai puțin interesante pentru fizicieni. Segre credea că în molibden este posibilă o reacție nucleară extrem de interesantă, în urma căreia elementul nr. 43 (tehnețiu), care fusese descoperit de multe ori și invariabil „închis” înainte, a putut fi în sfârșit descoperit cu adevărat.
Din Ilmenia până în Masuria
Elementul nr. 43 a fost căutat de multă vreme. Și pentru o lungă perioadă de timp. L-au căutat în minereuri și minerale, în principal mangan. Mendeleev, lăsând o celulă goală în tabel pentru acest element, l-a numit ekamanganez. Cu toate acestea, primii concurenți pentru această celulă au apărut chiar înainte de descoperirea legii periodice. În 1846, un analog al manganului, ilmeniul, ar fi fost izolat din mineralul ilmenit. După ce Ilmenium a fost „închis”, au apărut noi candidați: Davy, Lucium, Nipponium. Dar s-au dovedit a fi, de asemenea, „elemente false”. Celula patruzeci și trei a tabelului periodic a continuat să fie goală.
În anii 20 ai secolului nostru, problema ekamanganezului și dwimanganezului (eka înseamnă „unu”, dvi înseamnă „doi”), adică elementele nr. 43 și 75, a fost abordată de excelenții soți experimentatori Ida și Walter Noddak. După ce au urmărit modelele de modificări ale proprietăților elementelor de-a lungul grupurilor și perioadelor, au ajuns la ideea aparent sedițioasă, dar în esență corectă, că asemănarea manganului și a eka și dianalogilor săi este mult mai mică decât se credea anterior și că este mai rezonabil să căutați aceste elemente nu în minereurile de mangan și în minereurile brute de platină și molibden.
Experimentele cuplului Noddack au continuat multe luni. În 1925, au anunțat descoperirea de noi elemente - masuriu (elementul nr. 43) și reniul (elementul nr. 75). Simbolurile elementelor noi au ocupat celulele goale ale tabelului periodic, dar mai târziu s-a dovedit că doar una dintre cele două descoperiri a fost făcută efectiv. Ida și Walter Noddak au confundat impuritățile cu mazurium care nu aveau nimic în comun cu elementul nr. 43 tehnețiu.
Simbolul Ma a stat în tabelul elementelor timp de mai bine de 10 ani, deși în 1934 au apărut două lucrări teoretice care susțineau că elementul nr. 43 nu poate fi găsit în mangan, platină sau orice alte minereuri. Vorbim despre regula interzicerii, formulată aproape simultan de fizicianul german G. Matthauch și chimistul sovietic S. A. Shchukarev.
Tehnețiu - element „interzis” și reacții nucleare
La scurt timp după descoperirea izotopilor, s-a stabilit existența izobarelor. Rețineți că isobară și isobară sunt concepte la fel de îndepărtate precum decantorul și contesa. Izobarele sunt atomi cu aceleași numere de masă aparținând unor elemente diferite. Exemplu de mai multe izobare: 93 Zr, 93 Nb, 93 Mo.
Semnificația regulii Mattauch-Shchukarev este că izotopii stabili cu numere impare nu pot avea izobare stabile. Deci, dacă izotopul elementului nr. 41 niobiu-93 este stabil, atunci izotopii elementelor învecinate - zirconiu-93 și molibden-93 - trebuie să fie în mod necesar radioactivi. Regula se aplică tuturor elementelor, inclusiv elementului nr. 43.
Acest element este situat între molibden (greutate atomică 95,92) și ruteniu (greutate atomică 101,07). În consecință, numerele de masă ale izotopilor acestui element nu ar trebui să depășească intervalul 96-102. Dar toate „posturile vacante” stabile din acest interval sunt ocupate. Molibdenul are izotopi stabili cu numere de masă 96, 97, 98 și 100, iar ruteniul are izotopi stabili cu numere de masă 99, 101, 102 și alții. Aceasta înseamnă că elementul numărul 43 nu poate avea un singur izotop neradioactiv. Cu toate acestea, nu rezultă deloc de aici că nu poate fi găsit în scoarța terestră: radiu, uraniu și toriu există.
Uraniul și toriul s-au păstrat pe glob datorită duratei de viață enorme a unora dintre izotopii lor. Alte elemente radioactive sunt produse ale dezintegrarii lor radioactive. Elementul nr. 43 ar putea fi detectat doar în două cazuri: fie dacă are izotopi ale căror timpi de înjumătățire sunt măsurați în milioane de ani, fie dacă izotopii săi cu viață lungă se formează (și destul de des) din dezintegrarea elementelor nr. 90. și 92.
Segre nu a contat pe primul: dacă ar fi existat izotopi cu viață lungă ai elementului nr. 43, ar fi fost găsiți mai devreme. Al doilea este, de asemenea, puțin probabil: majoritatea atomilor de toriu și uraniu se descompun prin emiterea de particule alfa, iar lanțul unor astfel de descompunere se termină cu izotopi stabili ai plumbului, un element cu număr atomic 82. Elementele mai ușoare nu pot fi formate prin descompunerea alfa a uraniului și toriu.
Adevărat, există un alt tip de dezintegrare - fisiunea spontană, în care nucleele grele se împart spontan în două fragmente de aproximativ aceeași masă. În timpul fisiunii spontane a uraniului s-ar putea forma nuclee ale elementului nr. 43, dar ar fi foarte puține astfel de nuclee: în medie, un nucleu de uraniu din două milioane de fisiuni spontane și din o sută de evenimente de fisiune spontană a nucleelor de uraniu. , elementul nr. 43 este format doar în două. Cu toate acestea, Emilio Segre nu știa acest lucru atunci. Fisiunea spontană a fost descoperită la numai doi ani de la descoperirea elementului nr. 43.
Segre căra o bucată de molibden iradiat peste ocean. Dar nu era nicio certitudine că un element nou va fi descoperit în el și nu putea exista. Au fost „pentru” și „împotrivă”.
Căzând pe o placă de molibden, un deuteron rapid pătrunde destul de adânc în grosimea sa. În unele cazuri, unul dintre deuteroni poate fuziona cu nucleul unui atom de molibden. Pentru aceasta, în primul rând, este necesar ca energia deuteronului să fie suficientă pentru a depăși forțele de repulsie electrică. Aceasta înseamnă că ciclotronul trebuie să accelereze deuteronul la o viteză de aproximativ 15 mii km/sec. Nucleul compus format prin fuziunea unui nucleu deuteron și molibden este instabil. Trebuie să scape de excesul de energie. Prin urmare, de îndată ce are loc fuziunea, un neutron zboară dintr-un astfel de nucleu, iar fostul nucleu al atomului de molibden se transformă în nucleul unui atom al elementului nr. 43.
Molibdenul natural este format din șase izotopi, ceea ce înseamnă că, în principiu, o bucată de molibden iradiată ar putea conține atomi a șase izotopi ai noului element. Acest lucru este important deoarece unii izotopi pot fi de scurtă durată și, prin urmare, evazivi din punct de vedere chimic, mai ales că a trecut mai mult de o lună de la iradiere. Dar alți izotopi ai noului element ar putea „supraviețui”. Acestea sunt ceea ce Segre spera să găsească. Acolo s-au încheiat, de fapt, toți profesioniștii. Au fost mult mai multe „împotrivă”.
Ignorarea timpilor de înjumătățire al izotopilor elementului nr. 43 a lucrat împotriva cercetătorilor. S-ar putea, de asemenea, să nu existe un singur izotop al elementului nr. 43 de mai mult de o lună. Reacțiile nucleare „însoțitoare”, în care s-au format izotopi radioactivi ai molibdenului, niobiului și a altor elemente, au lucrat, de asemenea, împotriva cercetătorilor.
Este foarte dificil să izolați cantitatea minimă dintr-un element necunoscut dintr-un amestec radioactiv multicomponent. Dar exact asta au trebuit să facă Segre și puținii săi asistenți.
Lucrările au început pe 30 ianuarie 1937. În primul rând, au aflat ce particule au fost emise de molibden care se aflase în ciclotron și traversase oceanul. A emis particule beta - electroni nucleari rapizi. Când aproximativ 200 mg de molibden iradiat au fost dizolvate în acva regia, activitatea beta a soluției a fost aproximativ aceeași cu cea a mai multor zeci de grame de uraniu.
A fost descoperită o activitate necunoscută anterior; În primul rând, fosforul-32 radioactiv, format din impurități care se aflau în molibden, a fost izolat chimic din soluție. Aceeași soluție a fost apoi „examinată” pe rând și coloana tabelului periodic. Purtătorii de activitate necunoscută ar putea fi izotopi de niobiu, zirconiu, reniu, ruteniu și, în final, molibdenul însuși. Doar demonstrând că niciunul dintre aceste elemente nu a fost implicat în electronii emiși, am putea vorbi despre descoperirea elementului numărul 43.
S-au folosit două metode ca bază pentru lucru: una este metoda logică de excludere, cealaltă este metoda „purtătorului”, utilizată pe scară largă de chimiști pentru separarea amestecurilor, atunci când un compus din acest element sau altul, similar cu acesta în chimie proprietăți. Și dacă o substanță purtătoare este îndepărtată din amestec, aceasta duce de acolo atomi „înrudiți”.
În primul rând, niobiul a fost exclus. Soluţia a fost evaporată, iar precipitatul rezultat a fost dizolvat din nou, de data aceasta în hidroxid de potasiu. Unele elemente au rămas în partea nedizolvată, dar activitatea necunoscută a intrat în soluție. Și apoi i s-a adăugat niobat de potasiu, astfel încât niobiul stabil să îl „lueze” pe cel radioactiv. Dacă, desigur, a fost prezent în soluție. Niobiul a dispărut, dar activitatea rămâne. Zirconiul a fost supus aceluiași test. Dar și fracția de zirconiu s-a dovedit a fi inactivă. S-a precipitat apoi sulfura de molibden, dar activitatea a rămas încă în soluție.
După aceasta, a început cea mai dificilă parte: a fost necesar să se separe activitatea necunoscută și reniul. La urma urmei, impuritățile conținute în materialul „dinților” s-ar putea transforma nu numai în fosfor-32, ci și în izotopi radioactivi ai reniului. Acest lucru părea cu atât mai probabil cu cât compusul de reniu a fost cel care a scos activitatea necunoscută din soluție. Și după cum au descoperit Noddacks, elementul nr. 43 ar trebui să fie mai asemănător cu reniul decât cu manganul sau cu orice alt element. Separarea activității necunoscute de reniu a însemnat găsirea unui nou element, deoarece toți ceilalți „candidați” fuseseră deja respinși.
Emilio Segre și cel mai apropiat asistent al său, Carlo Perier, au reușit să facă acest lucru. Ei au descoperit că în soluțiile de acid clorhidric (0,4-5 normal), un purtător cu activitate necunoscută precipită atunci când hidrogenul sulfurat este trecut prin soluție. Dar reniul cade și în același timp. Dacă precipitarea se efectuează dintr-o soluție mai concentrată (10-normal), atunci reniul precipită complet, iar elementul purtând activitate necunoscută doar parțial.
În cele din urmă, în scopuri de control, Perrier a efectuat experimente pentru a separa un purtător cu activitate necunoscută de ruteniu și mangan. Și apoi a devenit clar că particulele beta ar putea fi emise doar de nucleele unui nou element, care a fost numit tehnețiu (din grecescul „artificial”).
Aceste experimente au fost finalizate în iunie 1937. Astfel, a fost recreat primul dintre „dinozaurii” chimici - elemente care au existat cândva în natură, dar au fost complet „disparute” ca urmare a dezintegrarii radioactive.
Ulterior, în pământ au fost descoperite cantități extrem de mici de tehnețiu, formate ca urmare a fisiunii spontane a uraniului. Apropo, același lucru s-a întâmplat cu neptuniul și plutoniul: mai întâi elementul a fost obținut artificial și abia apoi, după ce l-au studiat, au putut să-l găsească în natură.
Acum tehnețiul este obținut din fragmente de fisiune de uraniu-35 în reactoare nucleare. Adevărat, nu este ușor să îl separați de masa fragmentelor. Pe kilogram de fragmente există aproximativ 10 g de element nr. 43. Acesta este în principal izotopul tehnețiu-99, al cărui timp de înjumătățire este de 212 mii de ani. Datorită acumulării de tehnețiu în reactoare, a fost posibil să se determine proprietățile acestui element, să-l obțină în forma sa pură și să se studieze destul de mulți dintre compușii săi. În ele, tehnețiul prezintă valență 2+, 3+ și 7+. La fel ca reniul, tehnețiul este un metal greu (densitate 11,5 g/cm3), refractar (punct de topire 2140°C) și rezistent chimic.
În ciuda faptului că tehnețiu- una dintre cele mai rare și metale scumpe(mult mai scump decât aurul), a adus deja beneficii practice.
Daunele cauzate omenirii de coroziune sunt enorme. În medie, fiecare al zecelea furnal funcționează pentru a „acoperi costurile” coroziunii. Există substanțe inhibitoare care încetinesc coroziunea metalelor. Cei mai buni inhibitori s-au dovedit a fi pertehnați - sărurile acidului tehnic HTcO 4. Adăugarea unei zece miimi mol de TcO4 -
previne coroziunea fierului și a oțelului cu conținut scăzut de carbon - cel mai important material structural.
Utilizarea pe scară largă a pertechnaților este împiedicată de două circumstanțe: radioactivitatea tehnețiului și costul ridicat al acestuia. Acest lucru este mai ales regretabil, deoarece compușii similari de reniu și mangan nu previn coroziunea.
Elementul nr. 43 are o altă proprietate unică. Temperatura la care acest metal devine supraconductor (11,2 K) este mai mare decât cea a oricărui alt metal pur. Adevărat, această cifră a fost obținută pe probe de puritate nu foarte mare - doar 99,9%. Cu toate acestea, există motive să credem că aliajele de tehnețiu cu alte metale se vor dovedi a fi supraconductori ideali. (De regulă, temperatura de tranziție la starea de supraconductivitate în aliaje este mai mare decât în metalele pure comercial.)
Deși nu atât de utilitar, tehnețiul a servit unor scopuri utile pentru astronomi. Tehnețiul a fost descoperit prin metode spectrale pe unele stele, de exemplu pe steaua și constelația Andromeda. Judecând după spectre, elementul nr. 43 nu este mai puțin răspândit acolo decât zirconiul, niobiul, molibdenul și ruteniul. Aceasta înseamnă că sinteza elementelor din Univers continuă și astăzi.
Tehnețiul (latină Technetium, Tc; citiți „technetium”) este primul element chimic radioactiv produs artificial, numărul atomic 43. Termenul este derivat din grecescul „technetos” - artificial. Tehnețiul nu are izotopi stabili. Radioizotopi cu cea mai lungă viață: 97 Tc (T 1/2 este 2,6 10 6 ani, captarea electronilor), 98 Tc (T 1/2 este 1,5 10 6 ani), 99 Tc (T 1/2 este 2 , 12·10 5 ani). Izomerul nuclear de scurtă durată 99m Tc (T 1/2 este egal cu 6,02 ore) este de importanță practică.
Configurația celor două straturi electronice exterioare este 4s 2 p 6 d 5 5s 2. Starile de oxidare de la -1 la +7 (valența I-VII); cel mai stabil +7. Situat în grupa VIIB în perioada a 5-a a tabelului periodic al elementelor. Raza atomului este de 0,136 nm, ionul Tc 2+ este de 0,095 nm, ionul Tc 4+ este de 0,070 nm, ionul Tc 7+ este de 0,056 nm. Energiile de ionizare succesive sunt 7, 28, 15, 26, 29, 54 eV. Electronegativitatea după Pauling 1.9.
Când a creat tabelul periodic, D.I Mendeleev a lăsat o celulă goală în tabel pentru tehnețiu, un analog greu al manganului („ecamangan”). Tehnețiul a fost obținut în 1937 de C. Perrier și E. Segre prin bombardarea unei plăci de molibden cu deuteroni. În natură, tehnețiul se găsește în cantități neglijabile în minereurile de uraniu, 5·10 -10 g la 1 kg de uraniu. Liniile spectrale tehnețiul a fost găsit în spectrele Soarelui și ale altor stele.
Tehnețiul este izolat dintr-un amestec de produse de fisiune 235 U - deșeuri din industria nucleară. La reprocesarea combustibilului nuclear uzat, tehnețiul este extras folosind metode de schimb ionic, extracție și precipitare fracționată. Tehnețiul metal se obține prin reducerea oxizilor săi cu hidrogen la 500°C. Producția mondială de tehnețiu ajunge la câteva tone pe an. În scopuri de cercetare, sunt utilizați radionuclizi de tehnețiu cu durată scurtă de viață: 95m Tc( T 1/2 =61 zile), 97m Tc (T 1/2 =90 zile), 99m Tc.
Tehnețiul este un metal gri-argintiu, cu o rețea hexagonală, O= 0,2737 nm, c= 0,4391 nm. Punct de topire 2200°C, punct de fierbere 4600°C, densitate 11,487 kg/dm3. Proprietățile chimice ale tehnețiului sunt similare cu reniul. Valorile potențialelor electrodului standard: perechi Tc(VI)/Tc(IV) 0,83 V, perechi Tc(VII)/Tc(VI) 0,65 V, perechi Tc(VII)/Tc(IV) 0,738 V.
Când Tc arde în oxigen, se formează oxidul acid superior galben Tc 2 O 7. Soluția sa în apă este acidul tehnetic HTcO4. Când se evaporă, se formează cristale maro închis. Săruri ale acidului tehnic - pertehnați (pertehnat de sodiu NaTcO 4, pertehnat de potasiu KTcO 4, pertehnat de argint AgTcO 4). În timpul electrolizei unei soluții de acid tehnic, se eliberează dioxid de TcO 2 care, atunci când este încălzit în oxigen, se transformă în Tc 2 O 7.
Interacționând cu fluorul, Tc formează cristale galben-aurii de hexafluorură de tehnețiu TcF 6 amestecat cu pentafluorură de TcF 5. S-au obţinut oxifluoruri de tehneţiu TcOF4 şi TcO3F. Clorurarea tehneţiului dă un amestec de hexaclorura de TcCl6 şi tetraclorura de TcCl4. Au fost sintetizate oxicloruri de tehneţiu TcO3CI şi TcOCl3. Cunoscut
| Tehnețiu | |
|---|---|
| Numărul atomic | 43 |
| Aspect substanță simplă | |
| Proprietățile atomului | |
| Masa atomică (masa molara) |
97,9072 a. e.m. (g/mol) |
| Raza atomică | ora 136 |
| Energia de ionizare (primul electron) |
702,2 (7,28) kJ/mol (eV) |
| Configuratie electronica | 4d 5 5s 2 |
| Proprietăți chimice | |
| Raza covalentă | ora 127 |
| Raza ionică | (+7e)56 pm |
| Electronegativitatea (după Pauling) |
1,9 |
| Potențialul electrodului | 0 |
| Stări de oxidare | de la -1 la +7; cel mai stabil +7 |
| Proprietățile termodinamice ale unei substanțe simple | |
| Densitate | 11,5 /cm³ |
| Capacitate de căldură molară | 24 J /( mol) |
| Conductivitate termică | 50,6 W/(·) |
| Punct de topire | 2445 |
| Căldura de topire | 23,8 kJ/mol |
| Punct de fierbere | 5150 |
| Căldura de vaporizare | 585 kJ/mol |
| Volumul molar | 8,5 cm³/mol |
| Rețea cristalină dintr-o substanță simplă | |
| Structura de zăbrele | hexagonal |
| Parametrii rețelei | a=2,737 c=4,391 |
| raport c/a | 1,602 |
| Debye temperatura | 453 |
| Tc | 43 |
| 97,9072 | |
| 4d 5 5s 2 | |
| Tehnețiu | |
Tehnețiu- element al subgrupului lateral al grupei a șaptea din perioada a cincea a tabelului periodic elemente chimice D.I Mendeleev, număr atomic 43. Notat cu simbolul Tc (latină: Technetium). Substanța simplă tehnețiu (număr CAS: 7440-26-8) este un metal de tranziție radioactiv de culoare gri argintiu. Cel mai ușor element care nu are izotopi stabili.
Poveste
Tehnețiul a fost prezis ca eka-mangan de Mendeleev pe baza Legii sale periodice. A fost descoperit din greșeală de mai multe ori (ca lucium, nipponium și mazurium), adevăratul tehnețiu a fost descoperit în 1937.
Originea numelui
τεχναστος - artificială.
Fiind în natură
În natură, se găsește în cantități neglijabile în minereurile de uraniu, 5·10 -10 g la 1 kg de uraniu.
Chitanță
Tehnețiul este obținut din deșeuri radioactive pe cale chimică. Randamentul izotopilor de tehnețiu în timpul fisiunii a 235 U în reactor:
| Izotop | Ieșire, % |
|---|---|
| 99 Tc | 6,06 |
| 101 Tc | 5,6 |
| 105 Tc | 4,3 |
| 103 Tc | 3,0 |
| 104 Tc | 1,8 |
| 105 Tc | 0,9 |
| 107 Tc | 0,19 |
În plus, tehnețiul se formează în timpul fisiunii spontane a izotopilor 282 Th, 233 U, 238 U, 239 Pu și se poate acumula în reactoare în kilograme pe an.
Proprietăți fizice și chimice
Tehnețiul este un metal de tranziție radioactiv de culoare gri argintiu cu o rețea hexagonală (a = 2,737 Å; c = 4,391 Å).
Izotopi ai tehnețiului
Proprietățile radioactive ale unor izotopi de tehnețiu:
| Numărul de masă | Înjumătățire de viață | Tip de dezintegrare |
|---|---|---|
| 92 | 4,3 min. | β+, captarea electronilor |
| 93 | 43,5 min. | Captură electronică (18%), tranziție izomerică (82%) |
| 93 | 2,7 ore | Captură electronică (85%), β+ (15%) |
| 94 | 52,5 min. | Captură de electroni (21%), tranziție izomerică (24%), β+ (55%) |
| 94 | 4,9 ore | β+ (7%), captarea electronilor (93%) |
| 95 | 60 de zile | Captură electronică, tranziție izomerică (4%), β+ |
| 95 | ora 20 | Captură electronică |
| 96 | 52 min. | Tranziție izomeră |
| 96 | 4,3 zile | Captură electronică |
| 97 | 90,5 zile. | Captură electronică |
| 97 | 2,6 10 6 ani | Captură electronică |
| 98 | 1,5 10 6 ani | β - |
| 99 | 6.04 ore | Tranziție izomeră |
| 99 | 2.12 10 6 ani | β - |
| 100 | 15,8 sec. | β - |
| 101 | 14,3 min. | β - |
| 102 | 4,5 min/5 sec | β - , γ/β - |
| 103 | 50 sec. | β - |
| 104 | 18 min. | β - |
| 105 | 7,8 min. | β - |
| 106 | 37 sec. | β - |
| 107 | 29 sec. | β - |
Aplicație
Folosit în medicină pentru scanarea cu contrast tractului gastrointestinalîn diagnosticul GERD și esofagită de reflux folosind markeri.
Pertehnetații (sărurile acidului tehnic HTcO 4) au proprietăți anticorozive, deoarece ionul TcO 4 -, spre deosebire de ionii MnO 4 - și ReO 4 -, este cel mai eficient inhibitor de coroziune pentru fier și oțel.
Rolul biologic
Din punct de vedere chimic, tehnețiul și compușii săi sunt puțin toxici. Pericolul tehnețiului este cauzat de radiotoxicitatea acestuia.
Când este introdus în organism, tehnețiul pătrunde în aproape toate organele, dar este reținut în principal în stomac și glanda tiroidă. Leziunile organelor sunt cauzate de radiația sa β cu o doză de până la 0,1 r/(mg oră).
Când se lucrează cu tehnețiu, se folosesc hote cu protecție împotriva radiațiilor sale β sau cutii sigilate.
