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) | ||
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
[rediger|rediger kilde]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/Electron_shell_043_Technetium.svg/250px-Electron_shell_043_Technetium.svg.png)
Fysiske egenskaper
[rediger|rediger kilde]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
[rediger|rediger kilde]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
[rediger|rediger kilde]Innen nukleærmedisin
[rediger|rediger kilde]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,og99mTcsender 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.
Industrielt
[rediger|rediger kilde]Kjemisk
[rediger|rediger kilde]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
[rediger|rediger kilde]Søken etter grunnstoff 43
[rediger|rediger kilde]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/14/Mendeleev_Photographische_Gesellschaft_3.jpg/250px-Mendeleev_Photographische_Gesellschaft_3.jpg)
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
[rediger|rediger kilde]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).
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Ida_Noddack-Tacke.png/125px-Ida_Noddack-Tacke.png)
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
[rediger|rediger kilde]Oppdagelsen av grunnstoff 43 ble endelig bekreftet i 1937 gjennom et eksperiment gjennomført avCarlo PerrierogEmilio Segrè,ved å bombarderemolybdenmeddeuteron.
Isotoper
[rediger|rediger kilde]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 av95mTc(61 dager; 0,038 MeV) og99mTc(6,01 timer; 0,143 MeV).99mTcutstråler kun gammastråling, og brytes etterhvert ned til99Tc.
Litteratur
[rediger|rediger kilde]- Schwochau, Klaus,Technetium,Wiley-VCH (2000),ISBN 3-527-29496-1