Технеций возбужденное состояние. Технеций
Технеций (лат. technetium), Те, радиоактивный химический элемент vii группы периодической системы Менделеева, атомный номер 43, атомная масса 98, 9062; металл, ковкий и пластичный.
Существование элемента с атомным номером 43 было предсказано Д. И. Менделеевым. Т. получен искусственно в 1937 итальянским учёными Э. Сегре и К. Перрье при бомбардировке ядер молибдена дейтронами; название получил от греч. technet o s - искусственный.
Т. стабильных изотопов не имеет. Из радиоактивных изотопов (около 20) практическое значение имеют два: 99 Тс и 99m tc с периодами полураспада соответственно Т 1/2 = 2,12 ? 10 5 лет и t 1/2 = 6,04 ч. В природе элемент находится в незначительных количествах - 10 -10 г в 1 т урановой смолки.
Физические и химические свойства . Металлический Т. в виде порошка имеет серый цвет (напоминает re, mo, pt); компактный металл (слитки плавленого металла, фольга, проволока) серебристо-серого цвета. Т. в кристаллическом состоянии имеет гексагональную решётку плотной упаковки (а = 2,735 å, с = 4,391 å); в тонких слоях (менее 150 å) - кубическую гранецентрированную решётку (а = 3,68 ± 0,0005 å); плотность Т. (с гексагональной решёткой) 11,487 г/см 3 , t пл 2200 ± 50 °С; t kип 4700 °С; удельное электросопротивление 69 · 10 -6 ом? см (100 °С); температура перехода в состояние сверхпроводимости Тс 8,24 К. Т. парамагнитен; его магнитная восприимчивость при 25°С 2,7 · 10 -4 . Конфигурация внешней электронной оболочки атома Тс 4 d 5 5 s 2 ; атомный радиус 1,358 å; ионный радиус Тс 7+ 0,56 å.
По химическим свойствам tc близок к mn и особенно к re, в соединениях проявляет степени окисления от -1 до +7. Наиболее устойчивы и хорошо изучены соединения tc в степени окисления +7. При взаимодействии Т. или его соединений с кислородом образуются окислы tc 2 o 7 и tco 2 , с хлором и фтором - галогениды ТсХ 6 , ТсХ 5 , ТсХ 4 , возможно образование оксигалогенидов, например ТсО 3 Х (где Х - галоген), с серой - сульфиды tc 2 s 7 и tcs 2 . Т. образует также технециевую кислоту htco 4 и её соли пертехнаты mtco 4 (где М - металл), карбонильные, комплексные и металлорганические соединения. В ряду напряжений Т. стоит правее водорода; он не реагирует с соляной кислотой любых концентраций, но легко растворяется в азотной и серной кислотах, царской водке, перекиси водорода, бромной воде.
Получение. Основным источником Т. служат отходы атомной промышленности. Выход 99 tc при делении 235 u составляет около 6%. Из смеси продуктов деления Т. в виде пертехнатов, окислов, сульфидов извлекают экстракцией органическими растворителями, методами ионного обмена, осаждением малорастворимых производных. Металл получают восстановлением водородом nh 4 tco 4 , tco 2 , tc 2 s 7 при 600-1000 °С или электролизом.
Применение. Т. - перспективный металл в технике; он может найти применение как катализатор, высокотемпературный и сверхпроводящий материал. Соединения Т. - эффективные ингибиторы коррозии. 99m tc используется в медицине как источник g -излучения. Т. радиационноопасен, работа с ним требует специальной герметизированной аппаратуры.
Лит.: Котегов К. В., Павлов О. Н., Шведов В. П., Технеций, М., 1965; Получение Тс 99 в виде металла и его соединений из отходов атомной промышленности, в кн.: Производство изотопов, М., 1973.
Технеций
ТЕХНЕ́ЦИЙ -я; м. [от греч. technetos - искусственный] Химический элемент (Tc), серебристо-серый радиоактивный металл, получаемый из отходов атомной промышленности.
◁ Техне́циевый, -ая, -ое.
техне́ций(лат. Technetium), химический элемент VII группы периодической системы. Радиоактивен, наиболее устойчивые изотопы 97 Тс и 99 Тс (период полураспада соответственно 2,6·10 6 и 2,12·10 5 лет). Первый искусственно полученный элемент; синтезирован итальянскими учёными Э. Сегре и К. Перрье (С. Perriez) в 1937 бомбардировкой ядер молибдена дейтронами. Назван от греческого technētós - искусственный. Серебристо-серый металл; плотность 11,487 г/см 3 , t пл 2200°C. В природе найден в незначительных количествах в урановых рудах. Спектрально обнаружен на Солнце и некоторых звёздах. Получают из отходов атомной промышленности. Компонент катализаторов. Изотоп 99m Тс используют в диагностике опухолей головного мозга, при исследованиях центральной и периферической гемодинамики.
ТЕХНЕЦИЙТЕХНЕ́ЦИЙ (лат. Technetium, от греческого technetos - искусственный), Тс (читается «технеций»), первый искусственно полученный радиоактивный химический элемент, атомный номер 43. Стабильных изотопов не имеет. Наиболее долгоживущие радиоизотопы: 97 Tc (Т 1/2 2,6·10 6 лет, электронный захват), 98 Tc (Т 1/2 1,5·10 6 лет) и 99 Tc (Т 1/2 2,12·10 5 лет). Практическое значение имеет короткоживущий ядерный изомер 99m Тс (Т 1/2 6,02 часа).
Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s 2 p 6 d 5 5s 2 .
Cтепени окисления от -1 до +7 (валентности I-VII); наиболее устойчива +7. Рaсположен в группе VIIB в 5 периоде периодической системы элементов. Радиус атома 0,136 нм, иона Тс 2+ - 0,095 нм, иона Тс 4+ - 0,070 нм, иона Тс 7+ - 0,056 нм. Энергии последовательной ионизации 7,28, 15,26, 29,54 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см.
ПОЛИНГ Лайнус)
1,9.
Д. И. Менделеев (см.
МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович)
при создании периодической системы оставил в таблице для технеция - тяжелого аналога марганца («экамарганца») пустую клетку. Технеций был получен в 1937 К. Перье и Э. Сегре при бомбардировке молибденовой пластинки дейтронами (см.
ДЕЙТРОН)
. В природе технеций встречается в ничтожных количествах в урановых рудах, 5·10 -10 г на 1 кг урана. Спектральные линии технеция обнаружены в спектрах Солнца и других звезд.
Технеций выделяют из смеси продуктов деления 235 U - отходов ядерной промышленности. При переработке отработанного ядерного горючего технеций извлекают методами ионного обмена, экстракции и дробного осаждения. Металлический технеций получают восстановлением его оксидов водородом при 500°C. Мировое производство технеция достигает нескольких тонн в год. Для исследовательских целей используют короткоживущие радионуклиды технеция: 95m Тс(Т
1/2 =61 сутки), 97m Тс (Т 1/2 =90 суток), 99m Tc.
Технеций - серебристо-серый металл, с гексагональной решеткой, а
=0,2737 нм, с=
0,4391 нм. Температура плавления 2200°C, кипения 4600°C, плотность 11,487 кг/дм 3 . По химическим свойствам технеций похож на рений. Значения стандартных электродных потенциалов: пары Тс(VI)/Тс(IV) 0,83 В, пары Тс(VII)/Тс(VI) 0,65В, пары Тс(VII)/Тс(IV) 0,738 В.
При горении Tc в кислороде (см.
КИСЛОРОД)
образуется желтый высший кислотный оксид Тс 2 О 7 . Раствор его в воде - технециевая кислота НТсО 4 . При выпаривании ее образуются темно-коричневые кристаллы. Соли технециевой кислоты - пертехнаты (пертехнат натрия NaTcO 4 , пертехнат калия KTcO 4 , пертехнат серебра AgTcO 4). При электролизе раствора технециевой кислоты выделяется диоксид ТсО 2 , который при нагревании в кислороде превращается в Тс 2 О 7 .
Взаимодействуя со фтором, (см.
ФТОР)
Tc образует золотисто-желтые кристаллы гексафторида технеция ТсF 6 в смеси с пентафторидом TcF 5 . Получены оксифториды технеция TcOF 4 и TcO 3 F. Хлорирование технеция дает смесь гексахлорида TcCl 6 и тетрахлорида TcCl 4 . Синтезированы оксихлориды технеция ТсО 3 Сl и ТсОСl 3 . Известны сульфиды (см.
СУЛЬФИДЫ)
технеция Tc 2 S 7 и TcS 2 , карбонил Tc 2 (CO) 10 . Tc реагирует с азотной, (см.
АЗОТНАЯ КИСЛОТА)
концентрированной серной (см.
СЕРНАЯ КИСЛОТА)
кислотами и царской водкой (см.
ЦАРСКАЯ ВОДКА)
. Пертехнаты используются как ингибиторы коррозии малоуглеродистой стали. Изотоп 99 m
Tc применяется в диагностике опухолей головного мозга, при исследовании центральной и периферической гемодинамики (см.
ГЕМОДИНАМИКА)
.
Энциклопедический словарь . 2009 .
Синонимы :Смотреть что такое "технеций" в других словарях:
Таблица нуклидов Общие сведения Название, символ Технеций 99, 99Tc Нейтронов 56 Протонов 43 Свойства нуклида Атомная масса 98,9062547(21) … Википедия
- (символ Тс), серебристо серый металл, РАДИОАКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ. Впервые был получен в 1937 г. бомбардировкой ядер МОЛИБДЕНА дейтронами (ядрами атомов ДЕЙТЕРИЯ) и был первым элементом, синтезированным в циклотроне. Технеций обнаружен в продуктах… … Научно-технический энциклопедический словарь
ТЕХНЕЦИЙ - искусственно синтезированный радиоактивный хим. элемент, символ Тс (лат. Technetium), ат. н. 43, ат. м. 98,91. Т. получают в достаточно больших количествах при делении урана 235 в ядерных реакторах; удалось получить около 20 изотопов Т. Один из… … Большая политехническая энциклопедия
- (Technetium), Tc, искусственный радиоактивный элемент VII группы периодической системы, атомный номер 43; металл. Получен итальянскими учеными К. Перрье и Э. Сегре в 1937 … Современная энциклопедия
- (лат. Technetium) Тс, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 43, атомная масса 98,9072. Радиоактивен, наиболее устойчивые изотопы 97Тс и 99Тс (период полураспада соответственно 2,6.106 и 2,12.105 лет). Первый… … Большой Энциклопедический словарь
- (лат. Technetium), Tc радиоакт. хим. элемент VII группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 43, первый из искусственно полученных хим. элементов. Наиб. долгоживущие радионуклиды 98Tc (T1/2 = 4,2·106 лет) и доступный в заметных кол… … Физическая энциклопедия
Сущ., кол во синонимов: 3 металл (86) экамарганец (1) элемент (159) Словарь синонимо … Словарь синонимов
Технеций - (Technetium), Tc, искусственный радиоактивный элемент VII группы периодической системы, атомный номер 43; металл. Получен итальянскими учеными К. Перрье и Э. Сегре в 1937. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
43 Молибден ← Технеций → Рутений … Википедия
- (лат. Technetium) Те, радиоактивный химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 43, атомная масса 98, 9062; металл, ковкий и пластичный. Существование элемента с атомным номером 43 было… … Большая советская энциклопедия
Книги
- Элементы. Замечательный сон профессора Менделеева , Курамшин Аркадий Искандерович. Какой химический элемент назван в честь гоблинов? Сколько раз был "открыт" технеций? Что такое" трансфермиевые войны"?Почему когда-то даже ученые мужи путали марганец с магнием и свинец с…
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Технеций расположен в пятом периоде VII группе побочной (В) подгруппе Периодической таблицы.
Относится к элементам d -семейства. Металл. Обозначение - Tc. Порядковый номер - 43. Относительная атомная масса - 99 а.е.м.
Электронное строение атома технеция
Атом технеция состоит из положительно заряженного ядра (+43), внутри которого есть 43 протона и 56 нейтронов, а вокруг, по пяти орбитам движутся 43 электрона.
Рис.1. Схематическое строение атома технеция.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
43Tc) 2) 8) 18) 13) 2 ;
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 5 5s 2 .
Внешний энергетический уровень атома технеция содержит 7 электронов, которые являются валентными. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Валентные электроны атома технеция можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):
Подуровень |
||||
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
Задание | У какого элемента четвертого периода - хрома или селена - сильнее выражены металлические свойства? Запишите их электронные формулы. |
Ответ | Запишем электронные конфигурации основного состояния хрома и селена:
24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3 d 5 4 s 1 ; 34 Se 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4 s 2 4 p 4 . Металлические свойства сильнее выражены у селена, чем у хрома. Правдивость данного утверждения можно доказать с помощью Периодического закона, согласно которому при переходе в группе сверху вниз металлические свойства элемента возрастают, а неметаллические убывают, что связано с тем, что при продвижении вниз по группе в атоме возрастает число электронных слоев, вследствие чего валентные электроны слабее удерживаются ядром. |
В предыдущем подпункте мы выяснили, о чём вообще нужно говорить, характеризуя строение атома химического элемента. Теперь разберёмся, непосредственно, в атоме технеция:
1) Число электронов - з, порядковый номер элемента технеция в таблице Менделеева - 43 .
Отсюда заряд ядра +43 , а вокруг ядра атома технеция размещаются 43 электрона с общим отрицательным зарядом - 43.
2) Найдём число нейтронов: N= A - Z. Массовое число атома - 98, число протонов, p - 43 .
N= 98 - 43=55.
Число нейтронов - n - 55.
Количество энергетических уровней. Электронная конфигурация атома технеция
Элемент технеций , Te, находится в 5-м периоде таблицы Менделлеева, о чём мы раньше говорили. Следовательно, количество энергетических уровней - 5 . Теперь следует сказать о следующем:
- 1) Нами не была упомянута важная вещь - а именно то, что на первом энергетическом уровне может находиться 2 электрона; на втором -8; на третьем - 18 и т. д…
- 2) На каждом энергетическом уровне (кроме первого) имеется несколько орбиталей, отличающихся по форме и энергии. Число орбиталей каждого вида различно: s-орбиталь - одна, p-орбиталей - три, d-орбиталей - пять, f-орбиталей - семь.
- 3) На каждой орбитали может находиться не более двух электронов.
Приведём строение первых трёх энергетических уровней, указав максимально возможное число электронов на орбиталях:
- 1-й уровень: s-орбиталь; 2з.
- 2-й уровень: 1 s-орбиталь + 3 p-орбитали; 2з + 6з = 8з;
- 3-й уровень: 1 s-орбиталь + 3 p-орбитали + 5 d-орбитали; 2з + 6з + 10з = 18з;
Представим электронную формулу или электронную конфигурацию атома технеция, показывающую распределение электронов по подуровням:
1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s2.
Как видим, в данном случае количество электронов на уровнях - на первых трёх 2, 8, 18 соответственно, а на четвёртом и пятом - 13 и 2.
Итак, как обычно, полагается подвести итоги:
- 1) Число электронов в атоме технеция - 43. Число протонов равно числу электронов - 43, а также заряду ядра - + 43. Число нейтронов - 55.
- 2) Количество энергетических уровней равно номеру периода - 5.
Технеций | |
---|---|
Атомный номер | 43 |
Внешний вид простого вещества | |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
97,9072 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | 136 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
702,2 (7,28) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | 4d 5 5s 2 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 127 пм |
Радиус иона | (+7e)56 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
1,9 |
Электродный потенциал | 0 |
Степени окисления | от -1 до +7; наиболее устойчива +7 |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность | 11,5 /см ³ |
Молярная теплоёмкость | 24 Дж /( ·моль) |
Теплопроводность | 50,6 Вт /( ·) |
Температура плавления | 2445 |
Теплота плавления | 23,8 кДж /моль |
Температура кипения | 5150 |
Теплота испарения | 585 кДж /моль |
Молярный объём | 8,5 см ³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | гексагональная |
Параметры решётки | a=2,737 c=4,391 |
Отношение c/a | 1,602 |
Температура Дебая | 453 |
Tc | 43 |
97,9072 | |
4d 5 5s 2 | |
Технеций |
Технеций — элемент побочной подгруппы седьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, 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.
История
Технеций был предсказан как эка-марганец Менделеевым на основе его Периодического закона. Несколько раз он был ошибочно открыт (как люций, ниппоний и мазурий), настоящий технеций был открыт в 1937 году.
Происхождение названия
τεχναστος — искусственный.
Нахождение в природе
В природе встречается в ничтожных количествах в урановых рудах, 5·10 -10 г на 1 кг урана.
Получение
Технеций получают из радиоактивных отходов химическим способом. Выход изотопов технеция при делении 235 U в реакторе:
Изотоп | Выход, % |
---|---|
99 Tc | 6,06 |
101 Tc | 5,6 |
105 Tc | 4,3 |
103 Tc | 3,0 |
104 Tc | 1,8 |
105 Tc | 0,9 |
107 Tc | 0,19 |
Кроме того, технеций образуется при спонтанном делении изотопов 282 Th, 233 U, 238 U, 239 Pu и может накапливаться в реакторах килограммами за год.
Физические и химические свойства
Технеций — радиоактивный переходный металл серебристо-серого цвета с гексагональной решёткой (a = 2,737 Å; с = 4,391 Å).
Изотопы технеция
Радиоактивные свойства некоторых изотопов технеция:
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 | 2,6·10 6 лет | Электронный захват |
98 | 1,5·10 6 лет | β - |
99 | 6,04 ч. | Изомерный переход |
99 | 2,12·10 6 лет | β - |
100 | 15,8 сек. | β - |
101 | 14,3 мин. | β - |
102 | 4,5 мин/5 сек | β - , γ/β - |
103 | 50сек. | β - |
104 | 18 мин. | β - |
105 | 7,8 мин. | β - |
106 | 37 сек. | β - |
107 | 29 сек. | β - |
Применение
Используется в медицине для контрастного сканирования желудочно-кишечного тракта при диагностике ГЭРБ и рефлюкс-эзофагита посредством меток.
Пертехнетаты (соли технециевой кислоты HTcO 4) обладают антикорозионными свойствами, т.к. ион TcO 4 - , в отличие от ионов MnO 4 - и ReO 4 - , является самым эффективным ингибитором коррозии для железа и стали.
Биологическая роль
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.