Tecnezio
| |||||||||
| Generalità | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nome, Simbolo, Numero atomico | tecnezio, Tc, 43 | ||||||||
| Serie chimica | metalli di transizione | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 7, 5 , d | ||||||||
| Densità, Durezza | 11500 kg/m3, n.d. | ||||||||
| Aspetto | metallico, grigio-argenteo | ||||||||
| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | 98 amu | ||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 135 (183) pm | ||||||||
| Raggio covalente | 156 pm | ||||||||
| Raggio di van der Waals | nessun dato | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Kr]4d6 5s1 | ||||||||
| elettroni (e-) per livello energetico | 2, 8, 18, 14, 1 | ||||||||
| Stati di ossidazione | 7 (acido forte) | ||||||||
| Struttura cristallina | esagonale | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | solido | ||||||||
| Punto di fusione | 2430 K (2157°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 4538 K (4265°C) | ||||||||
| Volume molare | 8,63×10-6 m3/mol | ||||||||
| Calore di evaporazione | 660 kJ/mol | ||||||||
| Calore di fusione | 24 kJ/mol | ||||||||
| Tensione di vapore | 0,0229 Pa a 2473 K | ||||||||
| Velocità del suono | nessun dato | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 1,9 (scala di Pauling) | ||||||||
| Affinità elettronica | -53 kJ/mol | ||||||||
| Calore specifico | 210 J/(kg*K) | ||||||||
| Conducibilità elettrica | 6,7×106/(m·ohm) | ||||||||
| Conducibilità termica | 50,6 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 702 kJ/mol | ||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1470 kJ/mol | ||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 2850 kJ/mol | ||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 97Tc | sintetico | 2,6×106 anni | ε | 0,320 | 97Mo | ||||
| 98Tc | sintetico | 4,2×106 anni | β- | 1,796 | 98Ru | ||||
| 99Tc | sintetico | 211.100 anni | β- | 0,294 | 99Ru | ||||
|
iso = isotopo | |||||||||
Il tecnezio è l'elemento chimico di numero atomico 43. Il suo simbolo è Tc. È un elemento grigio argenteo, radioattivo, metallo di transizione cristallino molto raro in natura; il tecnezio è uno dei prodotti di fissione dell'uranio e si usa in radiografia per ottenere immagini delle ossa e come protezione contro la corrosione. Le sue proprietà chimiche sono intermedie fra quelle del renio e del manganese.
| Indice |
Caratteristiche
Il tecnezio è un metallo grigio-argenteo che si opacizza lentamente quando è esposto all'aria umida. In ambiente ossidante il tecnezio-VII esiste sotto forma di ione pertecnectato, TcO4-. Il comportamento chimico del tecnezio è intermedio tra quello del renio e quello del manganese. Il tecnezio si dissolve in acqua regia, in acido nitrico ed in acido solforico concentrato, ma non è solubile in acido cloridrico. Il tecnezio è un ottimo inibitore della corrosione per gli acciai ed è un eccellente superconduttore a temperature inferiori agli 11 K.
È un elemento particolare perché non ha isotopi stabili ed è pertanto molto raro. I suoi stati di ossidazione più frequenti sono +2, +4, +5, +6 e +7.
Applicazioni
Il tecnezio è uno dei più efficaci protettori dalla ruggine ed è inoltre una preziosa fonte di raggi beta. L'ammonio pertecnectato (NH4TcO4) è un sale espressamente usato per proteggere l'acciaio dalla corrosione. 5 ppm di KTcO4 nell'acqua distillata proteggono dalla corrosione le superifici di acciaio al carbonio a temperature fino a 250°C. L'uso di tali sostanze è però limitato a circuiti chiusi, data la radioattività del tecnezio. Tra gli altri usi:
- 95mTc (un isotopo metastabile), con un'emivita di 61 giorni, è usato come tracciante radioattivo
- 99mTc per la sua breve emivita (6,01 ore), per essere un emettitore di raggi gamma e per la capacità di legarsi a numerose molecole di interesse biochimico è impiegato in test medici basati su isotopi radioattivi
- alcuni composti organici del tecnezio sono usati come mezzo di contrasto nella fotografia delle ossa
- a temperature inferiori a 11 K, è un superconduttore
Storia
Il tecnezio (dal greco technetos, artificiale) fu scoperto da Carlo Perrier ed Emilio Segrè in Italia nel 1937. I ricercatori lo individuarono in un campione di molibdeno inviato loro da Ernest Lawrence. Il campione era stato bombardato con nuclei di deuterio nel ciclotrone dell'Università della California di Berkeley, trasformandolo in 97Tc. Il tecnezio è stato il primo elemento prodotto artificalmente.
Per molti anni era rimasta una lacuna nella tavola periodica al posto dell'elemento numero 43. Dmitri Mendeleev predisse che l'elemento mancante avrebbe dovuto essere chimicamente simile al manganese e lo battezzò pertanto ekamanganese. Nel 1925 Walter Noddack e Ida Tacke, gli scopritori del renio annunciarono la scoperta dell'elemento 43 chiamandolo masurio, ma il loro annuncio non fu mai confermato ed oggi comunemente ritenuto erroneo, benché alcuni chimici abbiano contestato questa conclusione.
Disponibilità
Una volta che è stato possibile ottenerne quantità macroscopiche, sufficienti a studiarne le proprietà fisiche e chimiche, si è scoperto che il tecnezio si trova anche in altre parti dell'universo. Alcune stelle giganti rosse (di tipo S, M e N) contengono una linea di emissione nel loro spettro elettromagnetico che indica la presenza di tecnezio. La sua presenza nelle giganti rosse ha portato a rivedere le teorie relative alla nucleosintesi di elementi pesanti nelle stelle.
Sin dalla sua scoperta, molte sono state le ricerche per trovare il tecnezio nei materiali naturali. Nel 1962 il 99Tc è stato individuato (da B. T. Kenna e P. K. Kuroda) in piccolissime quantità in una pechblenda africana come prodotto della fissione spontanea di 238U.
99Tc è un sottoprodotto della fissione nucleare dell'uranio nei reattori nucleari. Viene ottenuto isolandolo dalle scorie radioattive dei reattori.
Isotopi
Il tecnezio è uno dei due soli elementi nei primi 83 che non ha isotopi stabili (l'altro è il promezio). I radioisotopi più stabili sono 98Tc, con un'emivita di 4,2 milioni di anni, 97Tc (emivita: 2,6 milioni di anni) e 99Tc (emivita: 211.100 anni).
Ne sono stati individuati altri 22 isotopi, il cui peso atomico varia dalle 87,933 uma del 98Tc ai 112,931 uma del 113Tc. La maggior parte di essi ha un tempo di dimezzamento inferiore ad un'ora, eccetto 93Tc (2,75 ore), 94Tc (293 minuti), 95Tc (20 ore) e 96Tc (4,28 giorni). Vi sono anche diversi stati metastabili, di cui 97mTc è il più stabile con un'emivita di 90,1 giorni (0,097 MeV), seguito da 95mTc (emivita: 61 giorni, 0,038 MeV) e da 99mTc (emivita: 6,01 ore, 0,143 MeV).
Per gli isotopi fino a 97Tc la principale modalità di decadimento è la cattura elettronica, per gli isotopi più pesanti è invece il decadimento beta.
Precauzioni
È rarissimo imbattersi casualmente in composti del tecnezio, ed è praticamente impossibile trovarne in natura. 99Tc è un contaminante radioattivo e dovrebbe essere sempre maneggiato in un box sigillato dotato di guanti manipolatori. Tutti gli isotopi del tecnezio sono radioattivi. Questo elemento non ha alcun ruolo in biologia.
Riferimenti
Collegamenti esterni
In inglese
- WebElements.com – Technetium
- EnvironmentalChemistry.com – Technetium
- pubs.acs.org – ACS article on validity of Noddack and Tacke's discovery
- pictures & details about Technetium www.smart-elements.com
| Chimica | |
| Immagine:Logo template chimica (cubano).PNG | Progetto Chimica | Portale Chimica | Il baretto di chimica |
| Tutti gli articoli di chimica | Composti chimici | Articoli richiesti | Richieste di traduzione | Articoli da completare | |