Технеций

Технеций это радиоактивный химический элемент, простое вещество, металл.

В сплавах с другими металлами способен резко замедлять коррозию стали и обладает способностью становится сверхпроводником уже при 11,2 К.

Используется как катализатор эквивалентного по использованию рения и палладия.

Природный технеций, наиболее распространенный источник или результат захвата нейтронов в молибденовых рудах, или является продуктом самопроизвольного деления в урановой и ториевой рудах.

Технеций

Что такое технеций

(Technetium; от греч. Texvrjtog — искусственный), Тс — радиоактивный химический элемент седьмой (7) группы (устаревшая классификация VII группы) пятого периода периодической системы элементов; атомный номер 43, атомная масса технеция Тс 98,9062.

Металл серого цвета, медленно тускнеющий на воздухе. В соединениях проявляет степени окисления от —1 до +7, наиболее устойчива и характерна степень окисления +7.

Стабильных изотопов нет. Известны радиоактивные изотопы с массовыми числами от 92 до 108.

История

Первый изотоп технеция получили (1937) итал. физики К. Перье и Э. Сегре при облучении молибдена ускоренными нейтронами (первый хим. элемент, созданный человеком).

Первичный технеций в природе не обнаружен. Предполагается наличие изотопа 99Тс в урановой смоляной руде (~ 3 х 10-13 г на грамм руды).

Линии спектра, соответствующие технеция, обнаружены в солнечном спектре и в спектрах некоторых звезд.

Поскольку это радиоактивный металл, он опасен и опасен для жизни.

Физические свойства

Кристаллическая решетка технеция гексагональная плотноупакованная с периодами а — 2,74 А и с = 4,39 А. Плотность 11,50 г/см3; tпл 2200 ± 50° С; tкип 4700° С. Атомный радиус 1,361 А. Технеций диамагнитен.

Сверхпроводник (ниже т-ры 8,22 К). При горении в кислороде образуется окисел Тс2О7 — летучее    светло-желтое    вещество, растворимое в воде.

Выпариванием раствора   получают   темно-красные кристаллы пертехнециевой кислоты НТсО4, к-рая образует соли — пер-технаты   (например,   KTcО4,   CsTcО4).

При нагревании пертехнатов образуется окисел ТсО2 — черное малолетучее  вещество. При повышенных т-рах технеций взаимодействует с хлором и фтором, образуя галогениды; при т-ре 1100°.

Кристаллическая структура чистого металла имеет гексагональную плотную упаковку.

Электронная конфигурация технеция Тс: [Kr] 4d55s2

Атомный технеций имеет характерные линии излучения с длиной волны 363,3 нм, 403,1 нм, 426,2 нм, 429,7 нм и 485,3 нм соответственно.

Тип металла слегка парамагнитен, что указывает на то, что его магнитные диполи взаимодействуют с внешними магнитными полями, но как только поле будет удалено, они примут случайную ориентацию.

При температурах ниже 7,46 К чистый металлический монокристаллический технеций становится сверхпроводником II типа.

Технеций обладает очень высокой глубиной магнитного проникновения ниже этой температуры, большей, чем у любого другого элемента, за исключением ниобия.

Соединение 99Tc чрезвычайно загрязнено и опасно для жизни по своей природе.

Химические свойства

С взаимодействует с углеродом, образуя карбиды. Технеций в низших валентных состояниях весьма склонен к комплексообразованию. Известны его металлоорганические соединения.

Получены сплавы технеция с молибденом, цирконием, ниобием, титаном, скандием, гафнием, ванадием, танталом, хромом, вольфрамом, марганцем, железом, алюминием и цинком.

В сплавах ведет себя подобно рению.

Растворим в бромной воде, а также в нейтральном и щелочном растворе перекиси водорода.

Его химические свойства находятся между этими двумя элементами, как и предсказывает периодический закон.

Из них двоих технеций, особенно по своей химической инертности и склонности к образованию ковалентных связей, очень похож на рений.

В отличие от марганца, технеций нелегко образует катионы (ионы с суммарным положительным зарядом).

Технеций имеет девять степеней окисления от -1 до +7, наиболее распространенными из которых являются +4, +5 и +7.

Технеций растворяется в царской водке, азотной кислоте и концентрированной серной кислоте, но не растворяется ни в какой концентрации соляной кислоты.

Металлический технеций устойчиво тускнеет во влажном воздухе и сгорает в кислороде в виде порошка.

Получение

Основной долгоживущий изотоп 99Тс получают извлечением из осколков деления урана или плутония, содержащихся в сбросных водах заводов по переработке ядерного горючего, или облучением природного молибдена   нейтронами   в   ядерном реакторе.

Из продуктов деления урана и плутония технеция выделяют ионным обменом на анионитах или экстракцией диметилпиридином с последующим   переведением   в   пертехнетат аммония NH4TcО4.

Металл (в виде порошка) получают восстановлением NH4TcО4 или Tc2S7 водородом или электролитическим   осаждением  на платиновом катоде.

Пертехнетат аммония — ингибитор    коррозии металлов, что имеет значение для ядерных реакторов с водяным охлаждением.

Сверхпроводимость технеция и особенно его сплавов с молибденом делает их перспективными конструкционными материалами для магнитов.

Изотоп 99Тс — материал для стандартных источников бета-излучения, для радиационной диагностики.

При обращении с химическим веществом необходимо пользоваться защитным перчаточным ящиком.

Характеристика элементов

Вследствие лантаноидного сжатия атомные и ионные радиусы технеция и рения практически равны, поэтому их свойства в значительной степени сходны между собой.

В отличие от марганца орбитали их внешнего и пред внешнего уровней сближены и внутренние подуровни вносят значительный вклад в образование химических связей.

Поэтому для них не характерны низкие степени окисления, а самой устойчивой, в противоположность марганцу, является высшая + 7.

По мере роста степеней окисления возрастает стремление к образованию сложных анионов и усиливается кислотный характер оксидов.

Нужно отметить, что, несмотря на большие молекулярные массы гептоксидов Tс2O7 , он являются летучим соединением и возгоняются еще до температуры плавления.

В этом сказывается характер ковалентных связей в молекулах.

Технеций Tc в периодической таблице

Он относится к группе 7 и периоду 5. Это элемент общего блока. Он становится твердым при температуре 20° C.

Атомный номер технеция — 43

Электронная конфигурация Tc- Кр 4d55s2

Температура плавления — 2157°C, 3915°F, 2430 K

Температура кипения — 4262°C, 7704°F, 4535 K

Плотность — 11

Относительная атомная масса- 98

Свойства простых веществ и соединений

В виде компактных простых веществ технеций представляет собой светло-серебристый метал: технеций с коричневатым.

По внешнему виду напоминает платину; обычно его получают в виде порошков серого цвета. Температура плавления у него одни из самых высоких .

Технеций довольно быстро окисляется на воздухе. При нагревании до 400°С в атмосфере кислорода он сгорает с образованием летучих оксидов Tс2О7.

Во влажном воздухе метал медленно окисляется до кислородсодержащих кислот Н2ТсО4 .

Метал нерастворим в соляной кислоте, но реагируют с «царской водкой», концентрированной азотной или горячей концентрированной серной.

Оксиды технеция

Элементам соответствует ряд оксидов, из которых низшие ТсО2 ; ТсО3 могут быть получены только косвенным путем.

Соответствующие им гидроксиды представляют собой скорее всего смесь гидратированных оксидов типа Тс2О3 · xH2О.

Наиболее изучены высшие оксиды. Они легко растворяются в воде с образованием кислых растворов. Причем оксид рения реагирует более активно, даже на воздухе он гигроскопичен.

Оксид Тс2О7 при температурах ниже точки плавления, т. е. в твердом виде, обладает электрической проводимостью .

В жидком же виде Тс2О7 не проводит электрический ток.

Так как устойчивыми являются состояния +7, то все другие соединения обладают более или менее заметными восстановительными свойствами, потому что элементы стремятся перейти в свое наиболее стабильное состояние.

Кислоты технеция и соли этих кислот устойчивы, хорошо растворимы, кроме солей калия,рубидия и серебра.

Применение технеция

Технеций элемент неустойчивый, радиоактивный и получается из продуктов работы ядерных реакторов, где его содержание может достигать 6,2%.

Выделяют технеций отгонкой, превратив в летучий оксид Тс2О7.

Технеций обладает двумя замечательными качествами: он способен резко замедлять коррозию стали и обладает способностью становится сверхпроводником уже при 11,2 К.

1. Используется в качестве катализатора, эквивалентного использованию рения и палладия.

2. Защитите сталь от коррозии.

3. При разработке фотоэлектрических ядерных батарей некоторые соединения полезны.

4. Этот металл можно было бы использовать для картирования системы кровообращения и любых заболеваний.

5. Предполагается, что могут быть использованы оптоэлектрические ядерные батареи.1.

Часто задаваемые вопросы по технецию ?

Для чего используется технеций?

Гамма-излучение, излучаемое технецием-99м (метастабильным), широко используется для медицинских диагностических исследований.

Для разных частей тела используется несколько химических форм.

Технеций является замечательным ингибитором коррозии стали, и превосходная защита может быть обеспечена добавлением очень небольших количеств.

Насколько опасен технеций?

Вдыхание пыли является основной опасностью при работе с технецием; такое радиоактивное загрязнение легких может представлять значительный риск развития рака.

На что распадается технеций?

Технеций получают путем бомбардировки молибдена-98 нейтронами.

Технеций-98, самый стабильный изотоп, имеет период полураспада около 4 200 000 лет.

Он распадается путем бета-распада на рутений-98.

Статья на тему технеций

Leave a Comment