Technécium

43 molibdén ← technécium → ruténium Mn ↑ Tc ↓ Re 43 Tc Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	technécium, Tc, 43
Elemi sorozat	átmenetifémek
Csoport, periódus, mező	7, 5, d
Megjelenés	ezüstszürke fém
Atomtömeg	(98)  g/mol
Elektronszerkezet	[Kr] 4d5 5s2
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 13, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	11 g/cm³
Olvadáspont	2430 K (2157 °C, 3915 °F)
Forráspont	4538 K (4265 °C, 7709 °F)
Olvadáshő$\Delta _{fus}{H}^{\ominus }$	33,29 kJ/mol
Párolgáshő $\Delta _{vap}{H}^{\ominus }$	585,2 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 24,27 J/(mol·K)
Gőznyomás (extrapolált) P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 2727 2998 3324 3726 4234 4894
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	hexagonális
Oxidációs szám	7 (erősen savas oxid )
Elektronegativitás	1,9 (Pauling-skála)
Elektronaffinitás	-53 kJ/mol
Ionizációs energia	1.: 702 kJ/mol
	2.: 1470 kJ/mol
	3.: 2850 kJ/mol
Atomsugár	135 pm
Atomsugár (számított)	183 pm
Kovalens sugár	156 pm
Egyebek
Mágnesség	nincs adat
Hővezetési tényező	(300 K) 50,6 W/(m·K)
CAS-szám	7440-26-8
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A technécium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 95mTc mest. 61 d ε - 95Mo γ 0,204, 0,582, 0,835 - IT 0,0389, e 95Tc 96Tc mest. 4,3 d ε - 96Mo γ 0,778, 0,849, 0,812 - 97mTc mest. 90 d IT 0,965, e 97Tc 97Tc mest. 2,6×106 y ε - 97Mo 98Tc mest. 4,2×106 y β- 0,4 98Ru γ 0,745, 0,652 - 99mTc nyomokban 6,01 h IT 0,142, 0,002 99Tc γ 0,140 - 99Tc nyomokban 2,111×105 y β- 0,294 99Ru
Hivatkozások

Fájl:Tc,43.jpg

Technécium

A technécium a legkisebb rendszámú kémiai elem, amelynek nincs stabil izotópja. Mesterségesen előállított elem. A rendszáma 43, vegyjele Tc. Ezüstszürke átmenetifém. Kémiai tulajdonságait tekintve a mangán és a rénium között áll. A tecnnécium nagy része szintetikusan előállított, és csak nagyon kis mennyiségben található meg a természetben, amely az urán spontán maghasadásából származik, vagy molibdénércek neutronbefogással alakulhatnak át technéciummá.

A technécium sok tulajdonságát már Dmitrij Ivanovics Mengyelejev megjósolta, mielőtt azt felfedezték volna. Mengyelejev ekamangánként hivatkozott rá periódusos rendszerében. 1937-ben gyártottak először technéciumot (tehcnécium 97-et), a név a görög τεχνητός (tekhnetosz), mesterséges szóból származik).

A metastabil gammasugárzó technécium 99-et diagnosztikai tesztek készítésére használják az orvostudományban. A hosszú élettartamú technécium izotópok az uránium-235 maghasadásának melléktermékei az atomreaktorokban, és a rudakból nyerik őket.

Fizikai tulajdonságai

A technécium ezüstszürkés, radioaktív, megjelenésében a platinához hasonlatos fém. Rendszerint szürke por formájában nyerhető ki. Az atomos technécium emissziós vonalai az alábbi hullámhosszakon található: 363,3 nm, 403,1 nm, 426,2 nm, 429,7 nm és 485,3 nm.

A fém enyhén paramágneses tulajdonságú, mely azt jelenti, hogy külső mágneses tér hatására rendeződnek a mágneses dipólusok, de a mező eltávolítása után véletlenszerű orientációjúak. A tiszta egykristály technécium 2-es típusú szupravezetőként működik 7,46 K alatti hőmérsékleteken. E hőmérséklet alatt a fém London-féle mágneses behatolási mélysége rendkívüli mértékben megnő, az elemek között a nióbium után a második legnagyobb értéket adja.

Kémiai tulajdonságok

A technécium a periódusos rendszer VII. B mellékcsoportjában található a rénium és a mangán között. A technécium a réniumhoz hasonlóan kémiailag inert (kevéssé reakcióképes), és kötései kovalens jellegűek. A mangántól eltérően nem alkot készségesen kationokat (pozitív töltésű ionok). Jellemző oxidációs állapotok: +4, +5, +7. A technécium oldódik királyvízben, salétromsavban és tömény kénsavban, de semmilyen töménységű sósavban sem oldódik.

Vegyületei

Hidridjei és oxidjai

A technécium hidrogénnel való reakciója során TcH2−9 [technéciumhidrid (II)-anion], melynek szerkezete ugyanaz, mint a ReH₉2—-é. Bár a szerkezetet adó hidrogénatomok geometriai elrendeződése geometriailag nem ekvivalens, az elektronszerkezet majdnem ugyanaz. A komplex ion két hidrogénatomja kicserélhető Na⁺ és K⁺-ionokra.

A fémtechnécium páradús levegőben könnyen korrodálódik, por alakban oxigénnel egyesül. Kétféle oxidját sikerült előállítani eddig: TcO₂ és Tc₂O₇. Oxidatív körülmények között technécium (VII)-kation keletkezhet, amely pertechnátionként létezik (TcO−4). 400-450 °C között halványsárga technécium-heptoxiddá alakul:

4 Tc + 7 O2 → 2 Tc₂O₇

A technécium-heptoxid a nátrium-pertechnát gyártásának kiindulási anyaga (prekurzora):

Tc₂O₇ + 2 NaOH → 2 NaTcO₄ + H₂O

A fekete színű technécium-dioxid (TcO₂) a heptoxid formából nyerhető fémtechnéciummal vagy hidrogénnel történő reakcióval.

A pertechnétsav (HTcO₄) gyártása technécium-heptoxidból vízzel vagy más oxidáló savval, pl. salétromsavval, tömény kénsavval, királyvízzel vagy sósavas-salétromsavas eleggyel történik. A keletkező sötétvörös, higroszkópos (vízmegkötő tulajdonságú) anyag erős sav, és könnyen adja le protonját.

A pertechnát (tetroxidotechnetát) anion (TcO−4), tetraéderes szerkezetű, a csúcsokban az oxigénatomok, a centrumban a Tc-atom helyezkedik el. A permanganátionnal ellentétben a pertechnátion csak gyenge oxidáló reagens. A pertechnátot gyakran használják, mint a technéciumizotópok kényelmes vízoldható forrását, és katalizátorként.

Szulfidjai, szelenidjei, telluridjai

A technécium többféle szulfidot képez. TcS₂ előállítható fémtechnécium (Tc) és elemi kén (S₈) direktszintézisével (közvetlen reakciójával), míg a Tc₂S₇ az alábbi reakció alapján állítható elő:

2 HTcO₄ + 7 H₂S → Tc₂S7 + 8 H₂O

Melegítés hatására a technécium-heptaszulfid diszulfidra és elemi kénre bomlik:

Tc₂S₇ → 2 TcS₂ + 3 S

Szelénnel és tellúrral hasonló reakciók játszódnak le.

Klaszterek és szerves komplexek

Számos technéciumklaszter ismert, például a Tc₄, Tc₆, Tc₈ és Tc₁₃. A stabilabb Tc₆, Tc₈ klaszerek szerkezete az ábrán látható. Számos szerves technéciumkomplexet sikerült előállítani, amelyek szerkezete viszonylag jól ismert és behatóan tanulmányozott az orvostudományban való gyakorlati jelentősége miatt.

A technécium-dekakarbonil (Tc₂CO₁₀) fehér szilárd anyag. Ebben a molekulában két technéciumatom kapcsolódik össze jóval gyengébben, mint az kovalens kötés esetében jellemző, amit a 303 pm-es viszonylag nagy kötéstávolság is igazol. A két technéciumatomot oktahedrális alakzatban veszi körül a 10 karbonilligandum. Az ábrán látható szerves technéciumkomplexet szintén az orvostudományban hasznosítják.

Alkalmazások, élettani hatások

Az orvostudományban a technécium-99m izotópot radioaktív nyomjelzőként használják, amely az orvosdiagnosztikai eszközökkel kimutatható. 140 keV-nyi gamma-sugárzást gond nélkül elnyel, és felezési ideje 6,01 óra, amely azt jelenti, hogy 94%-a 24 órán belül lebomlik az emberi testben. Legalább 31-féle technécium-99m izotóp működése alapján kifejlesztett technológiát használnak ma az agy, pajzsmirigy, máj, tüdő, a csontrendszer, a vér és tumorok feltérképezésére.

Az orvostudományon kívül felhasználják még a vegyiparban katalizátorként. Néhány esetben, pl. izopropil-alkohol dehidrogénezése során hatékonyabb, mint a rénium vagy a palládium. A nátrium-pertechnát 55 ppm-nyi koncentrációban megakadályozza az acél korrózióját vízbe merítés esetén akár 250 °C-ig is.

A nagyobb felezési idejű (61 nap) technécium-95m izotóp segítségével az állat- és növényvilágban a technécium mozgását tanulmányozzák, követik nyomon.

A technéciumnak nincs természetes biológiai szerepe, és nem található meg az emberi testben. Kémiai toxicitása csekély. Nem okoz jelentős elváltozást a vérben, a test és szervek tömegében, valamint az étkezési szokásokban patkányok esetében egészen a 15 mikrogrammnyi dózisú technécium-99/gramm elfogyasztott étel heteken át sem.

A radiológiai toxicitás függ a szóban forgó vegyülettől, a felezési időtől és a sugárzás típusától. Mindegyik izotópjával óvatosan kell bánni. A technécium-99 gyenge béta-sugárzó anyag, amelyet már a laboratóriumi üvegfal is elnyel. Az elsődleges kockázatot a technécium porának belélegzése okozza, amely jelentős mértékben járulhat hozzá rák kialakulásához. A biztonságos munkához többnyire elegendő az elszívófülke, kesztyűsbox használata nem szükséges.

Források

Ez a szócikk részben vagy egészben a Technetium című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Lásd még

• A technécium izotópjai