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 — радиоактивный переходный металл серебристо-серого цвета. Самый лёгкий элемент, не имеющий стабильных изотопов. Первый из синтезированных химических элементов.

43 МолибденТехнецийРутений
Mn

Tc

Re
ВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесонПериодическая 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)

Номер CAS

7440-26-8

43
Технеций
(98)
4d65s1

Содержание

ИсторияПравить

Технеций был предсказан Менделеевым как эка-марганец на основе Периодического закона. Начиная с 1846 года, 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, омикроне 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 названияПравить

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

Нахождение в природеПравить

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 (технециевые звезды).

ПолучениеПравить

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 свойстваПравить

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.

ИзотопыПравить

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 4,2·106 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

ПрименениеПравить

Широко используется в ядерной медицине для исследований мозга, сердца, щитовидной железы, лёгких, печени, жёлчного 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 рольПравить

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/(ч·мг).

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

ПримечанияПравить

  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 17 августа 2013 года.
  10. И. А. Леенсон. Технеций: что нового. «Химия и жизнь — XXI век», 2008, № 12

СсылкиПравить