Технеций

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
43 МолибденТехнецийРутений
Mn

Tc

Re
Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Борий Хассий Мейтнерий Дармштадтий Рентгений Коперниций Унунтрий Флеровий Унунпентий Ливерморий Унунсептий УнуноктийПериодическая система элементов
43Tc
Hexagonal.svg
Electron shell 043 Technetium.svg
Внешний вид простого вещества
Technetium.jpg
Серебристо-белый радиоактивный металл
Свойства атома
Название, символ, номер

Техне́ций / Technetium (Tc), 43

Атомная масса
(молярная масса)

97,9072 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Kr] 4d5 5s2

Радиус атома

136 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

127 пм

Радиус иона

(+7e)56 пм

Электроотрицательность

1,9 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

0

Степени окисления

от −1 до +7; наиболее устойчива +7

Энергия ионизации
(первый электрон)

 702,2 (7,28) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

11,5[1] г/см³

Температура плавления

2430 K (2157 °C, 3915 °F)[1]

Температура кипения

4538 K (4265 °C (7709 °F)[1]

Уд. теплота плавления

23,8 кДж/моль

Уд. теплота испарения

585 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

24[2] Дж/(K·моль)

Молярный объём

8,5 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

гексагональная

Параметры решётки

a=2,737 c=4,391[2]

Отношение c/a

1,602

Температура Дебая

453 K

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) 50,6 Вт/(м·К)

43
Технеций
Tc
97,907
4d65s1

Техне́ций — элемент седьмой группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы седьмой группы), пятого периода периодической системы химических элементов, атомный номер 43. Обозначается символом Tc (лат. Technetium). Простое вещество технеций (CAS-номер: 7440-26-8) — радиоактивный переходный металл серебристо-серого цвета. Самый лёгкий элемент, не имеющий стабильных изотопов. Первый из синтезированных химических элементов.

История[править | править вики-текст]

Технеций был предсказан Менделеевым как эка-марганец на основе Периодического закона. Начиная с 1846 г., когда элемент был «открыт» под именем ильмений, периодически производились ошибочные «открытия» элемента 43 (как люций, ниппоний и мазурий).

C развитием ядерной физики стало понятно, почему технеций никак не удаётся обнаружить в природе: в соответствии с правилом Маттауха-Щукарева этот элемент не имеет стабильных изотопов. Технеций был синтезирован из молибденовой мишени, облучённой на ускорителе-циклотроне ядрами дейтерия в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли в США, а затем был обнаружен в Палермо в Италии: 13 июня 1937 года датируется заметка итальянских исследователей К.Перрье[es] и Э.Сегре в журнале «Nature», в которой указано, что в этой мишени содержится элемент с атомным номером 43[3]. Название «технеций» новому элементу было предложено первооткрывателями в 1947 году[4][5].

В 1952 году Пол Меррилл открыл набор линий поглощения (403,1 нм, 423,8 нм, 426,2 нм, и 429,7 нм), соответствующий технецию (точнее, изотопу 98Tc[6]), в спектрах некоторых звёзд S-типа, в частности, хи Лебедя, AA Лебедя, R Андромеды, R Гидры, омикрон Кита и особенно интенсивные линии — у звезды R Близнецов[7], это означало, что технеций присутствует в их атмосферах и явилось доказательством происходящего в звёздах ядерного синтеза[8], ныне подобные звёзды называются технециевыми звёздами.

Происхождение названия[править | править вики-текст]

От др.-греч. τεχνητός — искусственный, отражая пионерское открытие элемента путём синтеза.

Нахождение в природе[править | править вики-текст]

На Земле встречается в следовых количествах в урановых рудах, 5·10−10 г на 1 кг урана. Методами спектроскопии выявлено содержание технеция в спектрах некоторых звёзд созвездий Андромеды и Кита.

Получение[править | править вики-текст]

Технеций получают из радиоактивных отходов химическим способом.

Кроме того, технеций образуется при делении нуклидов 232Th, 233U, 238U, 239Pu и может накапливаться в реакторах килограммами за год.

Физические и химические свойства[править | править вики-текст]

Технеций — радиоактивный переходный металл серебристо-серого цвета с гексагональной решёткой (a = 2,737 Å; с = 4,391 Å). По химическим свойствам технеций близок к марганцу и рению, в соединениях проявляет степени окисления от −1 до +7. При взаимодействии с кислородом образует оксиды Tc2O7 и TcO2, с хлором и фтором — галогениды TcX6, TcX5, TcX4, с серой — сульфиды Tc2S7 и TcS2. Технеций входит в состав координационных и элементоорганических соединений. В ряду напряжений технеций стоит правее водорода, не реагирует с соляной, но легко растворяется в азотной и серной кислотах.

Изотопы[править | править вики-текст]

Радиоактивные свойства некоторых изотопов технеция[9]:

Массовое число Период полураспада Тип распада
92 4,3 мин β+, электронный захват
93 43,5 мин Электронный захват (18%), изомерный переход (82%)
93 2,7 ч Электронный захват (85%), β+ (15%)
94 52,5 мин Электронный захват (21%), изомерный переход (24%), β+ (55%)
94 4,9 ч β+ (7%), электронный захват (93%)
95 60 сут Электронный захват, изомерный переход (4%), β+
95 20 час Электронный захват
96 52 мин Изомерный переход
96 4,3 сут Электронный захват
97 90,5 сут Электронный захват
97 2,6·106 лет Электронный захват
98 1,5·106 лет β
99 6,04 ч Изомерный переход
99 2,12·105 лет β
100 15,8 с β
101 14,3 мин β
102 4,5 мин / 5 с β / γ/β
103 50 с β
104 18 мин β
105 7,8 мин β
106 37 с β
107 29 с β

Применение[править | править вики-текст]

Широко используется в ядерной медицине для исследований мозга, сердца, щитовидной железы, легких, печени, желчного пузыря, почек, костей скелета, крови, а также для диагностики опухолей.[10].

Пертехнетаты (соли технециевой кислоты HTcO4) обладают антикоррозионными свойствами, так как ион TcO4, в отличие от ионов MnO4 и ReO4, является самым эффективным ингибитором коррозии для железа и стали.

Биологическая роль[править | править вики-текст]

С химической точки зрения технеций и его соединения малотоксичны. Опасность технеция вызывается его радиотоксичностью.

Технеций при введении в организм попадает почти во все органы, но в основном задерживается в желудке и щитовидной железе. Поражение органов вызывается его β-излучением с дозой до 0,1 р/(час·мг).

При работе с технецием используются вытяжные шкафы с защитой от его β-излучения или герметичные боксы.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 Technetium: physical properties (англ.). WebElements. Проверено 16 августа 2013.
  2. 1 2 Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 560. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  3. Perrier C., Segrè E. (1937). «Radioactive Isotopes of Element 43». Nature 140: 193-194. DOI:10.1038/140193b0.
  4. Трифонов Д.Н. От элемента 43 до антипротона // Химия. — 2005. — № 19.
  5. Perrier C., Segrè E. (1947). «Technetium: The Element of Atomic Number 43». Nature 159 (4027): 24. DOI:10.1038/159024a0. PMID 20279068. Bibcode1947Natur.159...24P.
  6. Shaviv G. The Synthesis of the Elements: The Astrophysical Quest for Nucleosynthesis and What It Can Tell Us About the Universe. — Springer, 2012. — P. 266.
  7. Paul W. Merrill (1952). «Spectroscopic Observations of Stars of Class S». The Astrophysical Journal 116: 21-26. DOI:10.1086/145589. Bibcode1952ApJ...116...21M.
  8. Технеций // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 241—242. — ISBN 5-7155-0292-6.
  9. Изотопы технеция. nucleardata. Проверено 16 августа 2013. Архивировано из первоисточника 17 августа 2013.
  10. И. А. Леенсон. Технеций: что нового. «Химия и жизнь — XXI век», 2008, № 12

Ссылки[править | править вики-текст]