tecnecio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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línea espectral | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Generalidad | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nombre, símbolo, número atómico | tecnecio, Tc, 43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serie | metales de transición | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo , período , bloque | 7 , 5 , re | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidad | 11 500 kg/m³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dureza | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuración electrónica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Término espectroscópico | 6 S 5/2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Peso atomico | [98.91] [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radio atómico (calc.) | 135 (183) horas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radio covalente | 156 p. m. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radio de Van der Waals | 128 horas [2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuración electrónica | [ Kr ] 4d 5 5s 2 [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y - por nivel de energía | 2, 8, 18, 13, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estados de oxidación | +4, +5, +6, +7 [1] ( ácido fuerte ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estructura cristalina | hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado de la materia | sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
punto de fusión | 2 430 K (2 160 °C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto de ebullición | 4 538 K (4 265 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volumen molar | 8,63 × 10 −6 m³ / mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpía de vaporización | 660 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calor de fusión | 24 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Presión de vapor | 0,0229 Pa a 2 473 K. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Otras propiedades | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
número CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegatividad | 1.9 ( escala de Pauling ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calor especifico | 0,21 J / (g K) [3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductibilidad electrica | 6,7 × 10 6 / ( mΩ ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductividad térmica | 50,6 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energía de primera ionización | 702 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Segunda energía de ionización | 1 470 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tercera energía de ionización | 2 850 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isótopos más estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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iso: isótopo NA: abundancia en la naturaleza TD: vida media DM: modo de decaimiento DE: energía de decaimiento en MeV DP: producto de decaimiento |
El tecnecio es el elemento químico de número atómico 43 y su símbolo es Tc . Es un elemento gris plateado , radiactivo , metal de transición del quinto período , cristalino muy raro en la naturaleza; El tecnecio es uno de los productos naturales y artificiales de la fisión nuclear del uranio y se utiliza en medicina nuclear para obtener imágenes gammagráficas y tomográficas de numerosos compartimentos corporales ( 99m Tc ) y como protección contra la corrosión ( 99g Tc ). Sus propiedades químicas son intermedias entre las del renio y el manganeso , aunque las diferencias de comportamiento entre el tecnecio y el manganeso son más marcadas que entre el tecnecio y el renio.
La palabra tecnecio deriva del griego τεχνητός ( technetós ), "artificial". Debe su nombre a que fue producido artificialmente en reactores nucleares, ya que no está presente en la Tierra . Fue el primer elemento producido artificialmente. [4] [5]
El tecnecio es un metal gris plateado que se embota lentamente cuando se expone al aire húmedo. En un ambiente oxidante , el tecnecio (VII) existe en forma de anión pertecnetato , TcO-4(tetraoxotecnetato (1-) según IUPAC ). El comportamiento químico del tecnecio es similar al del renio , mientras que difiere sensiblemente del del manganeso . El tecnecio metálico se disuelve en agua regia , en ácido nítrico y en ácido sulfúrico concentrado , pero no es soluble en ácido clorhídrico . El tecnecio es un excelente inhibidor de la corrosión para aceros y es un excelente superconductor a temperaturas por debajo de11 K. _ Es un elemento emisor β radiactivo que se obtiene a partir de los productos de fisión del uranio en reactores nucleares donde constituye el 6% del total ( rendimiento de fisión acumulada de isobara 99). Dada su rareza y radiactividad prácticamente no tiene utilidad como metal. Es un elemento particular porque no tiene isótopos estables y por lo tanto es muy raro. Sus estados de oxidación más frecuentes son +4, +5, +6 y +7 [1] , aunque se han caracterizado compuestos con todos los números de oxidación posibles desde -1 hasta +7. Es el elemento más ligero de la Tierra sin isótopos estables.
El tecnecio es uno de los protectores contra la oxidación más efectivos y también es una valiosa fuente de rayos beta . El pertecnetato de amonio ( NH 4 Tc O 4 ) es una sal expresamente utilizada para proteger el acero de la corrosión . 5 ppm de K TcO 4 en agua destilada protege las superficies de acero al carbono de la corrosión a temperaturas de hasta250 ° C. Sin embargo, el uso de estas sustancias está limitado a circuitos cerrados, dada la radiactividad del tecnecio. Entre otros usos:
El tecnecio (del griego technetos , artificial) fue descubierto en los laboratorios del Instituto de Física de la Universidad de Palermo en 1937 por Carlo Perrier y Emilio Segrè en Sicilia . Los investigadores lo encontraron en una muestra de molibdeno que les envió Ernest Lawrence . La muestra, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley , consistía en un trozo de deflector electrostático de molibdeno que había sido bombardeado con núcleos de deuterio en el ciclotrón de la Universidad de California en Berkeley , convirtiéndolo en 97 Tc. El tecnecio fue el primer elemento producido artificialmente de la historia, aunque posteriormente se demostró su existencia en la naturaleza tanto dentro como fuera del sistema solar .
Durante muchos años hubo una brecha en la tabla periódica en lugar del elemento número 43. Dmitry Mendeleev predijo que el elemento faltante debería ser químicamente similar al manganeso y por lo tanto lo llamó ekamanganeso . En 1925 Walter Noddack e Ida Tacke , los descubridores del renio , anunciaron el descubrimiento del elemento 43 llamándolo masurium (de Masuria , una región de Prusia Oriental, ahora polaca), pero su anuncio nunca fue confirmado y hoy en día es comúnmente considerado erróneo. , aunque algunos investigadores han cuestionado esta conclusión.
En 1952 el tecnecio fue identificado por el astrónomo estadounidense Paul Merrill en el espectro de emisión de algunas estrellas gigantes rojas , corroborando así la teoría de que estas estrellas producen elementos pesados. También se han encontrado pequeñas cantidades en minas de uranio , especialmente en aquellas donde se han producido fenómenos naturales de fisión nuclear , como en el reactor nuclear natural de Oklo .
Una vez que fue posible obtener cantidades macroscópicas suficientes para estudiar sus propiedades físicas y químicas, se descubrió que el tecnecio también se encuentra en otras partes del universo. Algunas estrellas gigantes rojas ( tipos S , M y N) contienen una línea de emisión en su espectro electromagnético que indica la presencia de tecnecio. Su presencia en las gigantes rojas ha llevado a revisar las teorías relativas a la nucleosíntesis de elementos pesados en estrellas.
Desde su descubrimiento, ha habido mucha investigación para encontrar tecnecio en materiales naturales. En 1962 , el 99 Tc fue identificado por BT Kenna y PK Kuroda en cantidades muy pequeñas en una pechblenda africana como producto de la fisión espontánea de 238 U.
El 99 Tc es un subproducto de la fisión nuclear del uranio en los reactores nucleares . Se obtiene aislándolo de los residuos radiactivos de los reactores mediante cromatografía de intercambio iónico.
El tecnecio es uno de los dos únicos elementos de los primeros 82 que no tienen isótopos estables , el otro es el prometio . Los radioisótopos más estables son el 98 Tc, con una vida media de 4,2 millones de años, el 97 Tc (2,6 millones de años) y el 99g Tc (211 100 años).
Se han identificado otros 22 isótopos, cuyo número de masa varía de 98 de 98 Tc a 113 de 113 Tc. La mayoría tienen una vida media inferior a una hora, excepto 93 Tc (2,75 horas), 94 Tc (293 minutos), 95 Tc (20 horas) y 96 Tc (4,28 días). También hay varios estados metaestables , de los cuales 97m Tc es el más estable con una vida media de 90,1 días (0,097 MeV ), seguido de 95m Tc (vida media: 61 días, 0,038 MeV) y 99m Tc (vida media: 6,01 horas, 0,141 MeV).
Para isótopos de hasta 97 Tc, el principal modo de desintegración es la captura de electrones , para isótopos más pesados es la desintegración beta-menos .
Es muy raro encontrar accidentalmente compuestos de tecnecio y es prácticamente imposible encontrarlos en la naturaleza en concentraciones significativas. Sin embargo, al ser un producto de fisión espontánea del uranio, el tecnecio-99g se encuentra naturalmente en todos los minerales de uranio. 99g Tc es un contaminante radiactivo y siempre debe manipularse en una caja sellada equipada con guantes de manipulación en laboratorios de radioquímica apropiados . Todos los nucleidos de tecnecio son radiactivos. Este elemento no tiene un papel probado en biología, sin embargo, el radionúclido de vida media corta 99m Tc se usa ampliamente en medicina nuclear para marcar numerosos fármacos con diferentes cinéticas y dinámicas metabólicas. Por lo tanto, la versatilidad del 99m Tc permite que se utilice para el estudio de diferentes órganos y sistemas. Por ejemplo, en América del Norte, donde cada año se realizan unos 35 millones de exploraciones gammagráficas de medicina nuclear en un área de influencia de 300 millones de habitantes, el 50% de estas se realizan con este radionúclido. Porcentajes similares se encuentran en Europa, Japón y en todos los países tecnológicamente avanzados.