Technetium

Technetium
Basisdata
Navn		Technetium
Symbol		Tc
Atomnummer		43
Utseende		{{{utseende}}}
Plass iperiodesystemet
Gruppe		7
Periode		5
Blokk		d
Kjemisk serie		transisjonsmetall
Atomegenskaper
Atomvekt		98 u
Empiriskatomradius		135pm
Kalkulertatomradius		183 pm
Kovalent atomradius		156 pm
Elektronkonfigurasjon		[Kr] 4d55s2
Elektronerper energinivå		2, 8, 18, 13, 2
Oksidasjonstilstander		7
Krystallstruktur		heksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstand		fast stoff
Smeltepunkt		2 157 °C
Kokepunkt		4 877 °C
Molart volum		8,63·10-6m³/mol
Tetthet		(ved romtemperatur) 11 496kg/m³
Fordampningsvarme		585,22 kJ/mol
Smeltevarme		23,81 kJ/mol
Damptrykk		0,0229Paved 2 473K
Diverse
Elektronegativitetetter Pauling-skalaen		1,9
Spesifikk varmekapasitet		(25 °C) 2,27J/(kg·K)
Elektrisk ledningsevne		4,42 · 106S/m
Termisk konduktivitet		(300 K) 50,6W/(m·K)
SI-enheter &STPer brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Technetiumer etgrunnstoffmedkjemisk symbolTcogatomnummer43. Det er det letteste av grunnstoffene uten stabileisotoper.De kjemiske egenskapene for dette sølvgrå overgangsmetallet er en mellomting mellomRheniumogMangan,men ligner mest på egenskapene tilRhenium.

Før grunnstoffet ble oppdaget, var mange av dets egenskaper forutsagt avDmitrij Mendelejev.Mendelejev hadde merket seg et hull i sittperiodiske system,og kalte selv det manglende grunnstoffet foreka-mangan.I 1937 ble technetium det første grunnstoffet som ble oppdaget ved kunstig framstilling ved hjelp avkjernekjemi.Det er også fra sin kunstige opprinnelse det har sitt navn, som stammer fra detgreskeordet for kunstig,technetos(τεχνητος). I dag vet vi at technetium også finnes i små, men målbare mengder som et resultat av naturlige fisjonsprosesser iuranmalm,og franøytronoppfangingimolybdenmalm.Det meste av technetiumet som produseres på jorden i dag er et biprodukt fra fisjonsprosesser avUran-235, og det blir trukket ut frabrenselstavenesom blir benyttet iatomreaktorer.De lengstlevende isotopene av technetium har enhalveringstidpå 4,2 millionerår,så da det ble oppdaget technetium i røde kjemper i 1952, støttet det opp under teorien om at stjerner kan produsere tyngre grunnstoffer.

Egenskaper

Technetiumatometselektronskall

Fysiske egenskaper

Technetium er et sølvgrått,radioaktivtmetall,med et utseende som minner omplatina.Det opptrer imidlertid vanligvis som grått pulver når det anskaffes. Det har karakteristiskespektrallinjerved 363nm,403 nm, 410 nm, 426 nm, 430 nm og 485 nm.

Dets plassering (vertikalt) idet periodiske systemer mellommanganogrhenium,og i henhold tilden periodiske lover technetiums egenskaper forutsagt å være en mellomting av egenskapene til disse grunnstoffene. Bådesmeltepunktogkokepunktligger i området mellom tilsvarende verdier for henholdsvis mangan og rhenium.

Dette grunnstoffet er, i likhet medpromethium,uvanlig blant de lettere grunnstoffene, da det kun er disse to grunnstoffene som ikke har noen stabileisotoper,og samtidig er etterfulgt av grunnstoffer med stabile isotoper. Technetium er derfor ekstremt sjeldent påjorden.Technetium spiller ingen naturlig rolle biologisk sett, og man finner vanligvis ikke technetium imenneskekroppen.

Kjemiske egenskaper

Metallisk technetiumoksiderersakte i fuktig luft. DetsoksidererTcO₂ogTc₂O₇.Vanligeoksidasjonstilstanderfor technetium inkluderer 0, +2, +4, +5, +6 og +7. I pulverform vil technetium kunne brenne i oksygen. Det lar seg løse opp ikongevann,salpetersyre(HNO₃) og konsentrertsvovelsyre(H₂SO₄), men det er ikke løselig isaltsyre(HCl(aq)) ogflussyre(HF(aq)).

CAS-nummer: 7440-26-8

Bruksområder

Innen nukleærmedisin

Den kortlivede isotopen technetium-99m (^99mTc(halveringstid:6,02 timer)) er en mye brukt tracer innennukleærmedisin.Ettersom techentium kan bindes kjemisk til mange biologiske aktivemolekyl,og^99mTcsender ut gammastråling, kan man ta bilder av indre organer ved hjelp av gammascintigrafi og finne ut hvor i kroppen technetium-99m blir konsentrert. Slik kan blant annet kreftsvulster oppdages.

Kjemisk

Akkurat som rhenium ogpalladiumkan technetium brukes som en katalysator i kjemiske prosesser. I enkelte kjemiske prosesser, for eksempel tildehydrogeniseringavisopropanol,er technetium en langt mere effektiv katalysator enn både rhenium og palladium. Stoffets radioaktivitet er selvsagt et stort problem når det gjelder å finne sikre bruksområder.

Under enkelte omstendigheter kan små konsentrasjoner (5×10⁻⁵mol/l) av pertechnetationer tilsettes vann som en effektiv rustbeskytter for stål.

Historie

Søken etter grunnstoff 43

Dmitrij Mendelejevforutså technetiums egenskaper før grunnstoffet ble oppdaget.

Mendelejevs utgivelse avdet periodiske systemi 1869 skjøt fart i oppdagelsen av nye grunnstoffer. I sitt periodiske system merket han av åpninger i tabellen, og forutså at noen til da uoppdagede grunnstoff hadde de egnede egenskapene til å fylle hullene. Blant grunnstoffene som ble oppdaget med hjelp av det periodiske system, vargallium(1875),scandium(1879) oggermanium(1882).

I en rekke år var det fortsatt en åpen plass i det periodiske system mellommolybden(grunnstoff 42) ogruthenium(grunnstoff 44). Mange forskere ivret etter å oppdage det nye grunnstoffet, som etter plasseringen i periodesystemet å dømme, skulle være tilsynelatende lettere å oppdage enn andre uoppdagede grunnstoff.

Påståtte oppdagelser

Det kom stadig rapporter om oppdagelsen av grunnstoff nummer 43, men rapportene kunne ikke bekreftes. I 1877 rapporterte den russiske kjemikerenSerge Kernom oppdagelsen av et nytt grunnstoff fraplatinamalm.Kern navnga det nye grunnstoffet 'davyum', etter den britiske kjemikerenHumphry Davy,men det viste seg å være en blanding aviridium,rhodiumogjern.Luciumble "oppdaget" i 1896, men ble etterhvert fastslått å væreyttrium.

I 1908 fant den japanske kjemikerenMasataka Ogawadet han trodde var bevis for at grunnstoff 43 befant seg i mineraletthorianitt.Ogawa gav mineralet navnet 'nipponium' etter Nippon (det japanske navnet påJapan).

Ida Noddack

I 1925 kunne de tyske kjemiskerneWalter Noddack,Otto BergogIda Tacke(senere Noddack) rapportere om oppdagelsen av grunnstoff nummer 75 og grunnstoff nummer 43. De ga grunnstoff nummer 43 navnet 'masurium'. Forskerteamet bomardertemineraletcolumbittmed en elektronstråle, og konkluderte med eksistensen av grunnstoff 43 ut fradiffraksjonenfra prøven.Bølgelengdenavrøntgenstrålensom oppstår ved bombardering avelektronerhar sammenheng medatomnummer,noe som framgår av en formel avledet avHenry Moseleyi 1913. Forskningsteamet hevdet at de oppdaget en svak røntgenstråle med en bølgemengde som tilsvarer det grunnstoff 43 ville ha sendt ut. Samtidige forskere kunne ikke gjenta forsøket, så oppdagelsen ble ansett som feilaktig i mange år.

I 1998 kjørteJohn T. ArmstrongvedNational Institute of Standards and Technologydatasimuleringer av forsøket i 1925, og oppnådde resultater lik de det tyske forskerteamet oppnådde. Han hevdet likhetene ble ytterlige bekreftet av arbeid publisert avDavid Curtisog kolleger fraLos Alamos National Laboratory,som kunne måle mindre mengder naturlige forekomster av technetium iuranmalm.

Resultatene fra det tyske forskerteamets forsøk har imidlertid aldri blitt gjentatt, og de var ikke i stand til å isolere noe av grunnstoff 43. Det pågår fortsatt en debatt om hvorvidt grunnstoffet faktisk ble oppdaget i 1925. Det er lite sannsynlig at grunnstoffet skulle skifte navn på et så sent tidspunkt, selv om oppfatningen av at de oppdaget grunnstoffet skulle få en bredere aksept.

Oppdagelsen

Oppdagelsen av grunnstoff 43 ble endelig bekreftet i 1937 gjennom et eksperiment gjennomført avCarlo PerrierogEmilio Segrè,ved å bombarderemolybdenmeddeuteron.

Isotoper

Technetium er et av de togrunnstoffeneblant de 82 første idet periodiske systemsom ikke har noen stabileisotoper.Det er også det letteste (det med lavestatomnummer) av alle grunnstoffene uten stabile isotoper. De mest stabile isotopene er⁹⁸Tc,med enhalveringstidpå 4,2 mill. år,⁹⁷Tcmed en halveringstid på 2,6 mill. år og⁹⁹Tcmed en halveringstid på ca. 211100 år.

22 andre isotoper har blitt beskrevet, medatommassefra 87,933 for⁸⁸Tctil 112,931 for¹¹³Tc.De fleste av disse har en halveringstid på mindre enn en time. Unntakene er, med halveringstiden i parentes,⁹³Tc(2,75 timer),⁹⁴Tc(4,883 timer),⁹⁵Tc(20 timer) og⁹⁶Tc(4,28 dager).

Technetium innehar også en rekke metatilstander.^97mTcer den mest stabile, med en halveringstid på 90,1 dager (0,097 MeV), fulgt av^95mTc(61 dager; 0,038 MeV) og^99mTc(6,01 timer; 0,143 MeV).^99mTcutstråler kun gammastråling, og brytes etterhvert ned til⁹⁹Tc.

Litteratur

• Schwochau, Klaus,Technetium,Wiley-VCH (2000),ISBN 3-527-29496-1

Eksterne lenker

• WebElements.com – Technetium
• Artikkel av American Chemical Society som omhandler muligheten for at technetium ble oppdaget allerede i 1925