Tc химический элемент: химический элемент Технеций Technetium — «Химическая продукция»

Содержание

химический элемент Технеций Technetium — «Химическая продукция»

Что такое

Технеций, technetium, характеристики, свойства

Технеций — это химический элемент Tc элемент седьмой группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы седьмой группы), пятого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 43. Обозначается символом Tc (лат. Technetium). Простое вещество технеций — радиоактивный переходный металл серебристо-серого цвета. Самый лёгкий элемент, не имеющий стабильных изотопов. Первый из синтезированных химических элементов. Только около 18 000 тонн естественно образовавшегося технеция могут быть найдены в любой момент времени в земной коре. Природный технеций является продуктом самопроизвольного деления урановой руды и ториевой руды или продуктом захвата нейтронов в молибденовых рудах. Наиболее распространенным природным изотопом является Tc-99. Весь остальной технеций на Земле произведен синтетически как продукт деления урана-235 и других делящихся ядер в ядерных реакторах всех типов (энергетических, военных, исследовательских, пропульсационных и т.

п.) и в случае переработки отработанного ядерного топлива извлекается из ядерных топливных стержней. Либо, при отсутствии переработки, обеспечивает их остаточную радиоактивность 2 млн и более лет.

Технеций класс химических элементов

Элемент Tc — относится к группе, классу хим элементов (побочной подгруппы седьмой группы), пятого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 43)

Элемент Tc свойство химического элемента Технеций Technetium

Основные характеристики и свойства элемента Tc…, его параметры.

формула химического элемента Технеций Technetium

Химическая формула Технеция:

Атомы Технеций Technetium химических элементов

Атомы Technetium хим. элемента

Technetium Технеций ядро строение

Строение ядра химического элемента Technetium — Tc,

История открытия Технеций Technetium

Открытие элемента Technetium — С 1860-х по 1871 год ранние формы периодической таблицы, предложенные Дмитрием Менделеевым, содержали разрыв между молибденом (элемент 42) и рутением (элемент 44).

Поиски элемента 43

В 1871 году Менделеев предсказал, что этот недостающий элемент займет пустующее место под марганцем и будет иметь аналогичные химические свойства. Менделеев дал ему предварительное название ekamanganese (от eka-, санскритское слово для одного), потому что предсказанный элемент был на одно место ниже известного элемента марганец.

C развитием ядерной физики стало понятно, почему технеций никак не удаётся обнаружить в природе: в соответствии с правилом Маттауха-Щукарева этот элемент не имеет стабильных изотопов. Технеций был синтезирован из молибденовой мишени, облучённой на ускорителе- циклотроне ядрами дейтерия в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли в США , а затем был обнаружен в Палермо в Италии : 13 июня 1937 года датируется заметка итальянских исследователей К. Перрье  и Э. Сегре в журнале « Nature », в которой указано, что в этой мишени содержится элемент с атомным номером 43 .

Название «технеций» новому элементу было предложено первооткрывателями в 1947 году. До 1947 года помимо предложенного Менделеевым названия « эка-марганец » (т.е., «подобный марганцу») применялось также название « мазурий » (лат. Masurium, обозначение — Ma) .

В 1952 году Пол Меррилл открыл набор линий поглощения (403,1 нм , 423,8 нм, 426,2 нм, и 429,7 нм), соответствующий технецию (точнее, изотопу 98 Tc ), в спектрах некоторых звёзд S-типа , в частности, хи Лебедя , AA Лебедя , R Андромеды , R Гидры , омикроне Кита и особенно интенсивные линии — у звезды R Близнецов, это означало, что технеций присутствует в их атмосферах, и явилось доказательством происходящего в звёздах ядерного синтеза, ныне подобные звёзды называются технециевыми звёздами .

Происхождение названия

От др.-греч. τεχνητός — искусственный, отражая пионерское открытие элемента путём синтеза.

Нахождение в природе

На Земле встречается в следовых количествах в урановых рудах, 5⋅10

−10 г на 1 кг урана. Методами спектроскопии выявлено содержание технеция в спектрах некоторых звёзд созвездий Андромеды и Кита ( технециевые звезды ).

Получение

Технеций получают из радиоактивных отходов химическим способом. В России первый технеций был получен в работах Анны Федоровны Кузиной совместно с работниками ПО «Маяк» .

Кроме урана-235, технеций образуется при делении нуклидов 232 Th, 233 U, 238 U, 239 Pu. Суммарное накопление во всех действующих на Земле реакторах за год составляет более 10 тонн.

Физические и химические свойства

Технеций — радиоактивный переходный металл серебристо-серого цвета с гексагональной решёткой (a = 2,737 Å, с = 4,391 Å). По химическим свойствам технеций близок к марганцу и рению , в соединениях проявляет степени окисления от −1 до +7. При взаимодействии с кислородом образует оксиды Tc

2 O7 и TcO 2 , с хлором и фтором — галогениды TcX 6 , TcX 5 , TcX 4 , с серой — сульфиды Tc 2 S7 и TcS 2 . Технеций входит в состав координационных и элементоорганических соединений. В ряду напряжений технеций стоит правее водорода , не реагирует с соляной, но легко растворяется в азотной и серной кислотах .

Изотопы

Радиоактивные свойства некоторых изотопов технеция

Изотоп (m — изомер)Период полураспадаТип распада
924,3 минβ + , электронный захват
93m43,5 минЭлектронный захват (18%), изомерный переход (82%)
932,7 чЭлектронный захват (85%), β + (15%)
94m52,5 минЭлектронный захват (21%), изомерный переход (24%), β + (55%)
944,9 чβ + (7%), электронный захват (93%)
95m60 сутЭлектронный захват, изомерный переход (4%), β +
9520 часЭлектронный захват
96m52 минИзомерный переход
964,3 сутЭлектронный захват
97m90,5 сутИзомерный переход
972,6⋅10 6 летЭлектронный захват
984,2⋅10 6 летβ
99m6,04 чИзомерный переход
992,12⋅10 5 летβ
10015,8 сβ
10114,3 минβ
1024,5 мин / 5 сβ / γ/β
10350 сβ
10418 минβ
1057,8 минβ
10637 сβ
10729 сβ

Применение

Широко используется в ядерной медицине для исследований мозга, сердца, щитовидной железы, лёгких, печени, жёлчного пузыря, почек, костей скелета, крови, а также для диагностики опухолей.

Пертехнетаты (соли технециевой кислоты HTcO 4 ) обладают антикоррозионными свойствами, так как ион TcO 4 , в отличие от ионов MnO 4 и ReO 4 , является самым эффективным ингибитором коррозии для железа и стали.

Опасность для человека

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 /( ч ·мг).

При работе с технецием используются вытяжные шкафы с защитой от его β-излучения или герметичные боксы.

Технеций Technetium происхождение названия

Откуда произошло название Technetium …

Распространённость Технеций Technetium

Как любой хим. элемент имеет свою распространенность в природе, Tc …

Получение Технеций Technetium

Technetium — получение элемента

Физические свойства Технеций Technetium

Основные свойства Technetium

Изотопы Technetium Технеций

Наличие и определение изотопов Technetium

Tc свойства изотопов Технеций Technetium

Химические свойства Технеций Technetium

Определение химических свойств Technetium

Меры предосторожности Технеций Technetium

Внимание! Внимательно ознакомьтесь с мерами безопасности при работе с Technetium

Стоимость Технеций Technetium

Рыночная стоимость Tc, цена Технеций Technetium

Примечания

Список примечаний и ссылок на различные материалы про хим. элемент Tc

Строение атома технеция (Tc), схема и примеры

Общие сведения о строении атома технеция

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;

1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s2.

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), ml (магнитное) и s (спиновое):

Подуровень

n

l

ml

s

s

5

0

0

+1/2

s

5

0

0

-1/2

d

4

2

-2

+1/2

d

4

2

-1

+1/2

d

4

2

0

+1/2

d

4

2

+1

+1/2

d

4

2

+2

+1/2

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Названия химических элементов

Названия химических элементов

Названия химических элементов

ZСимволNameНазвание
1HHydrogenВодород
2HeHeliumГелий
3LiLithiumЛитий
4BeBerylliumБериллий
5BBoronБор
6CCarbonУглерод
7NNitrogenАзот
8OOxygenКислород
9FFluorineФтор
10NeNeonНеон
11NaSodiumНатрий
12MgMagnesiumМагний
13AlAluminiumАлюминий
14SiSiliconКремний
15PPhosphorusФосфор
16SSulfurСера
17ClChlorineХлор
18ArArgonАргон
19KPotassiumКалий
20CaCalciumКальций
21ScScandiumСкандий
22TiTitaniumТитан
23VVanadiumВанадий
24CrChromiumХром
25MnManganeseМарганец
26FeIronЖелезо
27CoCobaltКобальт
28NiNickelНикель
29CuCopperМедь
30ZnZincЦинк
31GaGalliumГаллий
32GeGermaniumГерманий
33AsArsenicМышьяк
34SeSeleniumСелен
35BrBromineБром
36KrKryptonКриптон
37RbRubidiumРубидий
38SrStrontiumСтронций
39YYttriumИттрий
40ZrZirconiumЦирконий
41NbNiobiumНиобий
42MoMolybdenumМолибден
43TcTechnetiumТехнеций
44RuRutheniumРутений
45RhRhodiumРодий
46PdPalladiumПалладий
47AgSilverСеребро
48CdCadmiumКадмий
49InIndiumИндий
50SnTinОлово
51SbAntimonyСурьма
52TeTelluriumТеллур
53IIodineИод
54XeXenonКсенон
55CsCaesiumЦезий
56BaBariumБарий
57LaLanthanumЛантан
58CeCeriumЦерий
59PrPraseodymiumПразеодим
60NdNeodymiumНеодим
61PmPromethiumПрометий
62SmSamariumСамарий
63EuEuropiumЕвропий
64GdGadoliniumГадолиний
65TbTerbiumТербий
66DyDysprosiumДиспрозий
67HoHolmiumГольмий
68ErErbiumЭрбий
69TmThuliumТулий
70YbYtterbiumИттербий
71LuLutetiumЛютеций
72HfHafniumГафний
73TaTantalumТантал
74WTungstenВольфрам
75ReRheniumРений
76OsOsmiumОсмий
77IrIridiumИридий
78PtPlatinumПлатина
79AuGoldЗолото
80HgMercuryРтуть
81TlThalliumТаллий
82PbLeadСвинец
83BiBismuthВисмут
84PoPoloniumПолоний
85AtAstatineАстат
86RnRadonРадон
87FrFranciumФранций
88RaRadiumРадий
89AcActiniumАктиний
90ThThoriumТорий
91PaProtactiniumПротактиний
92UUraniumУран
93NpNeptuniumНептуний
94PuPlutoniumПлутоний
95AmAmericiumАмериций
96CmCuriumКюрий
97BkBerkeliumБерклий
98CfCaliforniumКалифорний
99EsEinsteiniumЭйнштейний
100FmFermiumФермий
101MdMendeleviumМенделевий
102NoNobeliumНобелий
103LrLawrenciumЛоуренсий
104RfRutherfordiumРезерфордий
105DbDubniumДубний
106SgSeaborgiumСиборгий
107BhBohriumБорий
108HsHassiumХассий
109MtMeitneriumМейтнерий
110DsDarmstadtiumДармштадтий
111RgRoentgeniumРентгений
112CnCoperniciumКоперниций
113NhNihoniumНихоний
114FlFleroviumФлеровий
115McMoscoviumМосковий
116LvLivermoriumЛиверморий
117TsTennessineТеннессин
118OgOganessonОганессон

https://iupac. org/what-we-do/periodic-table-of-elements/

Технеций: интересные факты – Пипсик

Интересные факты о химическом элементе Технеции

Технеций Tc  (Technetium) располагается на 43 месте в таблице химических элементов Менделеева, поскольку имеет именно 43 протона в атомном ядре. Образуется в виде металла или порошка серебристого цвета, похожего на серебро или платину. Имеет атомный вес 98,9072, и температуру плавления 2445К. В этой статье мы раскроем интересные факты про Технеций, которые помогут узнать больше об этом элементе.

Он радиоактивен, так как является продуктом распада урановой и ториевой руды. В природе наиболее известен как изотоп Tc-99. Вещество крайне нестабильно и его количество в земной коре очень ограничено, поэтому для промышленных нужд его приходится синтезировать из радиоактивных отходов атомных реакторов.

Элетронная оболочка

Был предсказан Менделеевым еще в 1871 году, так как для него имелось пустое место перед марганцем с порядковым номером 43.

Технеций является первым химическим элементом в мире, полученным искусственным путем. Впервые его синтезировали физики-ядерщики из США в 1937 г, а затем к их исследованиям подключились итальянцы. В 1947 году вещество официально получило свое текущее название. До этого использовалось предложенное Д.И. Менделеевым название «эка-марганец», и «мазурий».

Физические и химические свойства

Электронная формула Технеция — [Kr] 4d55s2 . При температурах ниже 7,46 К элемент становится сверхпроводником. В периодической таблице располагается между марганцем и рением, поэтому близок к их свойствам. Имеет девять степеней окисления, растворяется в азотной кислоте, царской водке и серной кислоте. Однако абсолютно инертен к соляной кислоте.

При нахождении во влажной среде медленно тускнеет подобно серебру.

Применение

Изомер изотопа технеция 99m широко используется в медицине в качестве вспомогательного препарата при диагностике. Из-за крайне малого периода полураспада (6 часов), изотоп синтезируют прямо в больнице с помощью специального генератора-чемоданчика. В защищенном свинцовой оболочкой 20-килограммовом чемодане находится молибден99, его период полураспада немного выше — 2 дня. Молибден осаждается, и высвобожденный изотоп технеция захватывается, попадая в вакуумную ампулу.

Эта технически сложная процедура доведена до автоматизма, однако поражает сам факт появления так называемой «ядерной медицины».

Что такое технеций?

Технеций — это металлический химический элемент, который не появляется в природе, потому что он не имеет стабильного изотопа. Он отличается тем, что является первым синтетически произведенным элементом, после долгих экспериментов учеными, которые предсказывали его наличие на основе порядка периодической таблицы элементов. Потребители, как правило, не взаимодействуют с технецием, поскольку он радиоактивен, хотя он используется в качестве радиоактивного индикатора для некоторых медицинских анализов, поэтому люди с определенными заболеваниями могут быть знакомы с ним.

По внешнему виду технеций выглядит почти как платина, с ярким серебристо-серым цветом. Во влажном воздухе элемент будет медленно окисляться, и с ним нужно обращаться осторожно из-за его радиоактивности. Технеций также растворяется в определенных веществах, таких как азотная или серная кислоты. Он обозначен в периодической таблице символом Tc и имеет атомный номер 43, помещая его между молибденом и рутением.

История элемента довольно сложна. Существование технеция было впервые предположено Дмитрием Менделевым, который отметил пробел в периодической таблице, который, как он предполагал, будет заполнен пока еще неизвестным элементом. В течение 1800-х годов химики обнаружили ряд веществ, которые они предложили в качестве недостающего элемента, но они оказались нечистыми формами других элементов. Наконец, в 1937 году Карло Перье и Эмилио Сегре произвели технеций в своей лаборатории, бомбардируя молибден в циклотроне. Новый элемент был назван технецием в честь технологии, которая способствовала открытию.

Большая часть технеция в мире производится как побочный продукт ядерного деления, и это имеет тенденцию быть дорогим. Элемент используется в химии в качестве катализатора для различных реакций, а также в ядерной медицине. Некоторые ученые также считают, что его можно использовать в качестве добавки в металлические сплавы, чтобы помочь металлам противостоять коррозии. Доступ к технецию, как правило, контролируется, поскольку этот элемент радиоактивен и, следовательно, потенциально опасен для неопытных людей.

Небольшие количества технеция попадают в окружающую среду через детонацию ядерного оружия, неправильную утилизацию медицинских отходов и выбросы от ядерных установок. Люди могут поглощать элемент через воздух и воду, что может вызвать проблемы со здоровьем в высоких концентрациях. Большая часть технеция, по-видимому, экспрессируется организмом, поэтому его можно безопасно использовать в медицинской визуализации. Можно провести специализированное тестирование для выявления воздействия технеция на людей, которые могут подвергаться повышенному риску.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

В России разработали дешевый способ производства металлического технеция

Российские исследователи разработали более простой и дешевый метод синтеза технеция, чем используется сейчас. Он заключается в электролизе растворов солей металла. В перспективе технеций можно будет извлекать таким способом из отработанного ядерного топлива. Статья ученых опубликована в Journal of Electroanalytical Chemistry.

Технеций — это радиоактивный элемент, который в большом количестве содержится в отработанном ядерном топливе. Он широко используется в ядерной медицине в качестве метки для диагностики злокачественных образований внутренних органов. Для этих целей используется метастабильный изотоп 99mTc. Атом этого изотопа «живет» всего шесть часов, поэтому его получают прямо в клиниках с помощью портативных ядерных генераторов. После атомы технеция выделяют из полученной смеси в несколько стадий, из-за чего процесс получения этого изотопа оказывается сложным и дорогим.

Российские ученые предложили способ удешевить получение метастабильного изотопа. Для этого они заменили химический метод осаждения технеция электрохимическим — то есть основанным на пропускании через раствор солей этого элемента электрического тока.

«У технеция есть большое количество степеней окисления. В смеси, которая получается после облучения молибденовой мишени, он находится по большей части в высшей степени окисления +7, а выделять его лучше всего уже в виде металла с нулевой степенью окисления — так с ним дальше можно будет делать что угодно, — поясняет первый автор работы, профессор РХТУ Виталий Кузнецов. — Прежде всего нам нужно было выяснить, возможно ли в принципе электроосаждение металлического технеция, потому что в литературе его электрически восстанавливают до степеней +4 или +3, а дальше все замалчивается».

В экспериментах ученые использовали соль KTcO4 (степень окисления технеция +7). В ее растворы ученые помещали платиновые электроды и подавали напряжение до 1,6 В. При растворении соли только в воде металлический технеций оказалось получить невозможно: во время электролиза на поверхности электродов образовывалась пленка оксидов технеция, не проводящая электрический ток и блокирующая восстановление соли до металла. Поэтому ученые подобрали другой электролит — вместо чистой воды использовали концентрированные водные растворы ацетатов, в которых поддерживалось оптимальное значение рН.

В результате ученые показали, что при использовании такого электрохимического метода Tc в степени окисления +7 может восстанавливаться до металлического состояния. Затем авторы применили рентгеновскую спектроскопию и изучили структуру покрытий, которые образуются на электродах при электролизе KTcO4. Выяснилось, что пленки действительно содержат атомы технеция и только малые примеси оксидов, но сам технеций при этом находится не в металлическом, а в аморфном состоянии.

С помощью такого метода электроосаждения технеций можно в перспективе получать из отработанного ядерного топлива. После (уже из самого технеция) с помощью ядерных реакций можно синтезировать рутений (Ru) — драгоценный металл платиновой группы, который сегодня активно используют в электронике. На данный момент ученые отрабатывают новые составы сред для проведения электроосаждения, чтобы получать более качественные покрытия из технеция.

изучаем химический элемент. Степень окисления

Химия металлов

Лекция 2. Основные вопросы, рассматриваемые в лекции

Металлы VIIБ-подгруппы

Общая характеристика металлов VIIБ-подгруппы.

Химия марганца

Природные соединения Mn

Физические и химические свойства металла.

Соединения Mn. Окислительно-восстановительные свойства соеди-

Краткая характеристика Tc и Re.

Исполнитель:

Мероприятие №

Ме таллы VIIБ-подгруппы

Общая характеристика

VIIБ -подгруппу образуют d-элементы: Mn, Tc, Re, Bh.

Валентные электроны описываются общей формулой:

(n–1)d 5 ns2

Простые вещества – металлы, серебристо-серые,

марганец

тяжелые, с высокими температурами плавления, которые

повышаются при переходе от Mn к Re, так что по туго-

плавкости Re уступает только W.

Наибольшее практическое значение имеет Mn.

технеций

Элементы Tc, Bh – радиоактивные элементы, искус-

ственно полученные в результате ядерного синтеза; Re –

редкий элемент.

Элементы Tc и Re более сходны между собой, чем

с марганцем . У Tc и Re более устойчива высшая сте-

пень окисления, поэтому у этих элементов распро-

странены соединения в степени окисления 7.

Для Mn характерны степени окисления: 2, 3, 4,

Более устойчивы –

2 и 4. Эти степени окисления

проявляются в природных соединениях. Самые распро-

страненные минералы Mn: пиролюзит MnO2 и родохрозит MnCO3 .

Соединения Mn(+7) и (+6) – сильные окислители.

Наибольшее сходство Mn, Tc, Re проявляют в высшей степени окис-

ления, оно выражается в кислотном характере высших оксидов и гидроксидов.

Исполнитель:

Мероприятие №

Высшие гидроксиды всех элементов VIIБ-подгруппы являются сильными

кислотами с общей формулой НЭО4 .

В высшей степени окисления элементы Mn, Tc, Re проявляют сходство с элементом главной подгруппы хлором. Кислоты: HMnO4 , HTcO4, HReO4 и

HClO4 являются сильными. Для элементов VIIБ-подгруппы характерно замет-

ное сходство со своими соседями по ряду, в частности, Mn проявляет сходство с Fe. В природе соединения Mn всегда соседствуют с соединениями Fe.

М ар ганец

Характерные степени окисления

Валентные электроны Mn – 3d5 4s2 .

Наиболеее распространенными степенями

3d5 4s2

марганец

окисления у Mn являются 2, 3, 4, 6, 7;

более устойчивыми – 2 и 4 . В водных растворах

степень окисления +2 устойчива в кислой, а +4 – в

нейтральной, слабощелочной и слабокислой среде.

Соединения Mn(+7) и (+6) проявляют сильные окислительные свойства.

Кислотно–основной характер оксидов и гидроксидов Mn закономерно из-

меняется в зависимости от степени окисления: в степени окисления +2 оксид и гидроксид являются основными, а в высшей степени окисления – кислотными,

причем, HMnO4 – это сильная кислота.

В водных растворах Mn(+2) существует в виде аквакатионов

2+ , которые для простоты обозначают Mn2+ . Марганец в высоких степенях окисления находится в растворе в форме тетраоксоанионов: MnO4 2– и

MnO4 – .

Исполнитель:

Мероприятие №

Природные соединения и получение металла

Элемент Mn по распространенности в земной коре среди тяжелых метал-

лов следует за железом, но заметно уступает ему, – содержание Fe составляет около 5 %, а Mn – лишь около 0,1%. У марганца более распространены оксид-

ные и карбонатные и руды. Наибольшее значение имеют минералы: пиролю-

зит MnO2 и родохрозит MnCO3 .

для получения Mn

Кроме этих минералов для получения Mn используют гаусманит Mn3 O4

и гидратированный оксид псиломелан MnO2 . xh3 O. В марганцевых рудах все-

Марганец используют главным образом в производстве особых сортов сталей, обладающих высокой прочностью и стойкостью к удару. Поэтому ос-

новное количество Mn получают не в чистом виде, а в виде ферромарган-

ца – сплава марганца и железа, содержащего от 70 до 88% Mn.

Общий объем ежегодного мирового производства марганца, в том числе в виде ферромарганца, ~ (10 12) млн т/год.

Для получения ферромарганца оксидную марганцевую руду восстанавли-

вают углем.

MnO2 + 2C = Mn + 2CO

Исполнитель:

Мероприятие №

Вместе с оксидами Mn восстанавливаются и оксиды Fe, содержащиеся в ру-

де. Для получения марганца с минимальным содержанием Fe и С, соединения

Fe предварительно отделяют и получают смешанный оксид Mn3 O4

(MnO . Mn2 O3 ). Его затем восстанавливают алюминием (пиролюзит реагирует с

Al слишком бурно).

3Mn3 O4 + 8Al = 9Mn + 4Al2 O3

Чистый марганец получают гидрометаллургическим способом. После предварительного получения соли MnSO4 , через раствор сульфата Mn про-

пускают электрический ток, марганец восстанавливается на катоде:

Mn2+ + 2e– = Mn0 .

Простое вещество

Марганец – светло-серый металл. Плотность – 7,4 г/см3 . Температура плавления – 1245О С.

Это довольно активный металл, Е (Mn

/ Mn) = — 1,18 В.

Он легко окисляется до катиона Mn2+ в разбавлен-

ных кислотах.

Mn + 2H+ = Mn2+ + h3

Марганец пассивируется в концентрирован-

ных азотной и серной кислотах, но при нагревании

Рис. Марганец – се-

начинает с ними медленно взаимодействовать, но

рый металл, похожий

даже под действием таких сильных окислителей

на железо

Mn переходит в катион

Mn2+ . При нагревании порошкообразный марганец взаимодействует с водой с

выделением Н2 .

Из-за окисления на воздухе марганец покрывается бурыми пятнами,

В атмосфере кислорода марганец образует оксид

Mn2 O3 , а при более высокой температуре смешанный оксид MnO. Mn2 O3

(Mn3 O4 ).

Исполнитель:

Мероприятие №

При нагревании марганец реагирует с галогенами и серой. Сродство Mn

к сере больше, чем у железа, поэтому при добавлении ферромарганца к стали,

растворенная в ней сера связывается в MnS. Сульфид MnS не растворяется в металле и уходит в шлак. Прочность стали после удаления серы, вызывающей хрупкость, повышается.

При очень высоких температурах (>1200 0 С) марганец, взаимодействуя с азотом и углеродом, образует нестехиометрические нитриды и карбиды.

Соединения марганца

Соединения марганца (+7)

Все соединения Mn(+7) проявляют сильные окислительные свойства.

Перманганат калия KMnO 4 – наиболее распространенное соеди-

нение Mn(+7). В чистом виде это кристаллическое вещество темно-

фиолетового цвета. При нагревании кристаллического перманганата он разла-

2KMnO4 = K2 MnO4 + MnO2 + O2

По этой реакции в лаборатории можно получать

Анион MnO4 – окрашивает растворы перман-

ганата в малиново-фиолетовый цвет. На по-

верхностях, контактирующих с раствором

Рис. Раствор KMnO4 розо-

KMnO4 , из-за способности перманганата окис-

во-фиолетого цвета

лять воду, образуются тонкие желто–коричневые

пленки оксида MnO2 .

4KMnO4 + 2h3 O = 4MnO2 + 3O2 + 4KOH

Чтобы замедлить эту реакцию, ускоряющуюся на свету, растворы KMnO4 хра-

нят в темных бутылках.

При добавлении к кристаллам перманганата нескольких капель концен-

трированной серной кислоты образуется ангидрид марганцовой кислоты.

Исполнитель:

Мероприятие №

2KMnO4 + h3 SO4 2Mn2 O7 + K2 SO4 + h3 O

Оксид Mn 2 O 7 – это тяжелая маслообразная жидкость темно–зеленого цвета. Это единственный оксид металла, который при обычных условиях нахо-

дится в жидком состоянии (температура плавления 5,9 0 С). Оксид имеет моле-

кулярную структуру, очень неустойчив, при 55 0 С разлагается со взрывом. 2Mn2 O7 = 4MnO2 + 3O2

Оксид Mn2 O7 – очень сильный и энергичный окислитель. Многие ор-

ганические вещества окисляются под его воздействием до СО2 и Н2 О. Оксид

Mn2 O7 иногда называют химическими спичками. Если стеклянную палочку смочить в Mn2 O7 и поднести к спиртовке, она загорится.

При растворении Mn2 O7 в воде образуется марганцовая кислота.

Кислота HMnO 4 – это сильная кислота, существует только в вод-

ном растворе , в свободном состоянии не выделена. Кислота HMnO4 разлагает-

ся с выделением O2 и MnO2 .

При добавлении твердой щелочи к раствору KMnO4 происходит образо-

вание зеленого манганата.

4KMnO4 + 4KOH (к) = 4K2 MnO4 + O2 + 2h3 O.

При нагревании KMnO4 с концентрированной соляной кислотой образу-

ется газ Cl2 .

2KMnO4 (к) + 16HCl (конц.) = 2MnCl2 + 5Cl2 + 8h3 O + 2KCl

В этих реакциях проявляются сильные окислительные свойства перманганата.

Продукты взаимодействия KMnO4 с восстановителями зависят от кислотности раствора, в котором протекает реакция.

В кислых растворах образуется бесцветный катион Mn2+ .

MnO4 – + 8H+ +5e–  Mn2+ + 4h3 O; (E0 = +1,53 В).

Из нейтральных растворов выпадает бурый осадок MnO2 .

MnO4 – +2h3 O +3e–  MnO2 + 4OH– .

В щелочных растворах образуется зеленый анион MnO4 2– .

Исполнитель:

Мероприятие №

Перманганат калия в промышленности получают либо из марганца

(окисляя его на аноде в щелочном растворе), либо из пиролюзита (MnO2 пред-

варительно окисляют до K2 MnO4 , который затем на аноде окисляют до KMnO4 ).

Соединения марганца (+6)

Манганаты – соли с анионом MnO4 2– , имеют яркий зеленый цвет.

Анион MnO4 2─ устойчив только в сильнощелочной среде. Под действием воды и, особенно, кислоты манганаты диспропорционируют с образованием соеди-

нений Mn в степени окисления 4 и 7.

3MnO4 2– + 2h3 O= MnO2 + 2MnO4 – + 4OH–

По этой причине кислота Н2 MnO4 не существует.

Манганаты можно получить, сплавляя MnO2 с щелочами или карбоната-

ми в присутствии окислителя.

2MnO2 (к) + 4KOH (ж) + О2 = 2K2 MnO4 + 2h3 O

Манганаты являются сильными окислителями, но если на них подейство-

вать еще более сильным окислителем, то они переходят в перманганаты.

Диспропорционирование

Соединения марганца (+4)

– наиболее устойчивое соединение Mn. Этот оксид встречается в природе (минерал пиролюзит).

Оксид MnO2 – черно-коричневое вещество с очень прочной кристалли-

ческой решеткой (такой же, как у рутила TiO2 ). По этой причине, несмотря на то, чтооксид MnO 2 является амфотерным , он не реагирует с растворами щелочей и с разбавленными кислотами (так же, как и TiO2 ). Он растворяется в концентрированных кислотах.

MnO2 + 4HCl (конц.) = MnCl2 + Cl2 + 2h3 O

Реакцию используют в лаборатории для получения Cl2 .

При растворении MnO2 в концентрированной серной и азотной кислоте образуются Mn2+ и О2 .

Таким образом, в очень кислой среде MnO2 стремится перейти в

катион Mn2+ .

С щелочами MnO2 реагирует только в расплавах с образованием смешан-

ных оксидов. В присутствии окислителя в щелочных расплавах образуются манганаты.

Оксид MnO2 используют в промышленности в качестве дешевого окислителя. В частности, окислительно-восстановительное взаимодействие

2 разлагается с выделением О2 и образо-

ванием оксидов Mn2 O3 и Mn3 O4 (MnO. Mn2 O3 ).

Гидроксид Mn(+4) не выделен, при восстановлении перманганата и ман-

ганата в нейтральных или слабощелочных средах, а также при окислении

Mn(OH)2 и MnOOH из растворов выпадает темно-бурый осадок гидратирован-

ного MnO2 .

Оксид и гидроксид Mn(+3) имеют основной характер. Это твердые,

бурого цвета, нерастворимые в воде и неустойчивые вещества.

При взаимодействии с разбавленными кислотами они диспропорциони-

руют, образуя соединения Mn в степенях окисления 4 и 2. 2MnOOH + h3 SO4 = MnSO4 + MnO2 + 2h3 O

С концентрированными кислотами они взаимодействуют также как и

MnO2 , т.е. в кислой среде переходят в катион Mn2+ . В щелочной среде легко окисляются на воздухе до MnO2 .

Соединения марганца (+2)

В водных растворах соединения Mn(+2) устойчивы в кислой среде.

Оксид и гидроксид Mn(+2) имеют основной характер, легко раство-

ряются в кислотах с образованием гидратированного катиона Mn2+ .

Оксид MnO – серо-зеленое тугоплавкое кристаллическое соединение

(температура плавления – 18420 С). Его можно получить при разложении кар-

боната в отсутствии кислорода.

MnCO3 = MnO + CO2 .

В воде MnO не растворяется.

Исполнитель:

Исполнитель:

Мероприятие №

ЧАСТЬ 1

1. Степень окисления (с. о.) — это условный заряд атомов химического элемента в сложном веществе, вычисленный на основе предположения, что оно состоит из простых ионов.

Следует знать!

1) В соединениях с. о. водорода = +1, кроме гидридов .

2) В соединениях с. о. кислорода = -2, кроме пероксидов  и фторидов 

3) Степень окисления металлов всегда положительна.

Для металлов главных подгрупп первых трёх групп с. о. постоянна:


металлы IA группы — с. о. = +1, 

металлы IIA группы — с. о. = +2, 

металлы IIIA группы — с. о. = +3.
4

У свободных атомов и простых веществ с. о. = 0.
5

Суммарная с. о. всех элементов в соединении = 0.

2. Способ образования названий двухэлементных (бинарных) соединений.

4. Дополните таблицу «Названия и формулы бинарных соединений».


5. Определите степень окисления выделенного шрифтом элемента сложного соединения.


ЧАСТЬ 2

1. Определите степени окисления химических элементов в соединениях по их формулам. Запишите названия этих веществ.

2. Разделите вещества FeO, Fe2O3, CaCl2, AlBr3, CuO, K2O, BaCl2, SO3 на две группы. Запишите названия веществ, указав степени окисления.

3. Установите соответствие между названием и степенью окисления атома химического элемента и формулой соединения.

4. Составьте формулы веществ по названию.

5. Сколько молекул содержится в 48 г оксида серы (IV)?

6. С помощью Интернета и других источников информации подготовьте сообщение о применении какого-либо бинарного соединения по следующему плану:


1) формула;

2) название;

3) свойства;

4) применение.

h3O вода, оксид водорода.
Вода при обычных условиях жидкость, без цвета, запаха, в толстом слое — голубая. Температура кипения около 100⁰С. Является хорошим растворителем. Состоит молекула воды из двух атомов водорода и одного атома кислорода, это его качественный и количественный состав. Это сложное вещество, для него характерны следующие химические свойства: взаимодействие со щелочными металлами, щелочноземельными металлами.

Реакции обмена с водой называются гидролизом. Эти реакции имеют большое значение в химии.

7. Степень окисления марганца в соединении К2МnO4 равна:


8. Наименьшую степень окисления хром имеет в соединении, формула которого:


1) Сг2O3 



9. Максимальную степень окисления хлор проявляет в соединении, формула которого:


Олимпиадные задания по химии

(1 школьный этап)

1. Тест

1.Наибольшую степень окисления марганец имеет в соединении

2. Реакции нейтрализации соответствует сокращенное ионное уравнение

1) H + + OH — = H 2 O

2) 2H + + CO 3 2- = H 2 O + CO 2

3) CaO + 2H + = Ca 2+ + H 2 O

4) Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2

3. Между собой взаимодействуют

2) MnO и Na 2 О

3) P 2 O 5 и SО 3

4. Уравнением окислительно-восстановительной реакции является

1) КОН +HNO 3 = KNO 3 +Н 2 О

2) N 2 O 5 + Н 2 О = 2 НNO 3

3) 2N 2 O = 2N 2 + O 2

4) ВаСО 3 = ВаО + СО 2

5. Реакцией обмена является взаимодействие

1) оксида кальция с азотной кислотой

2) угарного газа с кислородом

3) этилена с кислородом

4) соляной кислоты с магнием

6. Кислотные дожди вызваны присутствием в атмосфере

1) оксидов азота и серы

4) природного газа

7. Метан, наряду с бензином и дизельным топливом, используется в качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания (автотранспорт). Термохимическое уравнение горения газообразного метана имеет вид:

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О + 880 кДж

Какое количество кДж тепла выделится при сгорании СН 4 , объёмом 112 литров (при н.у.) ?

Выберите правильный ответ:

2. Задачи

1. В уравнении окислительно-восстановительной реакции расставьте коэффициенты любым известным вам способом.

SnSO 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = Sn(SO 4) 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Укажите названия вещества-окислителя и вещества-восстановителя и степени окисления элементов. (4 балла)

2. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

    (2) (3) (4) (5)

CO 2 → Ca(HCO 3) 2 → CaCO 3 → CаO → CaCl 2 → CaCO 3

(5 баллов)

3. Определите формулу алкадиена,если его относительная плотность по воздуху 1,862 (3 балла)

4.В 1928 году американскому химику корпорации «Дженерал Моторс» («General Motors Research») Томасу Мидглей младшему удалось синтезировать и выделить в своей лаборатории химическое соединение, состоявшее на 23,53% из углерода, 1,96% водорода и 74,51% фтора. Полученный газ был в 3,52 раза тяжелее воздуха и не горел. Выведите формулу соединения, напишите структурные формулы органических веществ, соответствующих полученной молекулярной формуле, дайте им названия. (6 баллов).

5. Смешали 140 г 0,5 %-ного раствора соляной кислоты с 200 г 3 %-ного раствора соляной кислоты. Каково процентное содержание соляной кислоты во вновь полученном растворе? (3 балла)

3. Кроссворд

    Разгадайте слова, зашифрованные в кроссворде

Обозначения: 1→ — по горизонтали

1↓ — по вертикали

    ↓ Продукт коррозии железа.

    → Образуется при взаимодействии (6) с основным оксидом.

    → Единица количества теплоты.

    → Положительно заряженный ион.

    → Итальянский ученый, именем которого названа одна из важнейших постоянных величин.

    → Число электронов на внешнем уровне элемента №14.

    → …… газ – оксид углерода (IV).

    → Великий русский ученый известный, в том числе и как создатель мозаичных полотен, автор эпиграфа.

    → Тип реакции между растворами гидроксида натрия и серной кислоты.

    Приведите пример уравнения реакции для (1→).

    Укажите постоянную величину, упомянутую в (4).

    Напишите уравнение реакции (8).

    Напишите электронное строение атома элемента, который упоминается в (5). (13 баллов)

Электронная конфигурация невозбуждённого атома марганца – 3d 5 4s 2 ; возбуждённое состояние выражается электронной формулой 3d 5 4s 1 4p 1 .

Для марганца в соединениях наиболее характерны степени окисления +2, +4, +6, +7.

Марганец – серебристо-белый, хрупкий, достаточно активный металл: в ряду напряжений он находится между алюминием и цинком. На воздухе марганец покрыт оксидной плёнкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления. В мелкораздробленном состоянии марганец окисляется легко.

Оксид марганца (II) MnO и соответствующий ему гидроксид Mn(OH) 2 обладают основными свойствами – при их взаимодействии с кислотами образуются соли двухвалентного марганца: Mn(OH) 2 + 2 H + ® Mn 2+ + 2 H 2 O.

Катионы Mn 2+ образуются также при растворении металлического марганца в кислотах. Соединения марганца (II) проявляют восстановительные свойства, например, белый осадок Mn(OH) 2 на воздухе быстро темнеет, постепенно окисляясь до MnO 2: 2 Mn(OH) 2 + O 2 ® 2 MnO 2 + 2 H 2 O.

Оксид марганца (IV) MnO 2 является наиболее устойчивым соединением марганца; он легко образуется как при окислении соединений марганца в более низкой степени окисления (+2), так и при восстановлении соединений марганца в более высоких степенях окисления (+6, +7):

Mn(OH) 2 + H 2 O 2 ® MnO 2 + 2 H 2 O;

2 KMnO 4 + 3 Na 2 SO 3 + H 2 O ® 2 MnO 2 ¯ + 3 Na 2 SO 4 + 2 KOH .

MnO 2 – амфотерный оксид, однако и кислотные, и основные свойства у него выражены слабо. Одной из причин того, что MnO 2 не проявляет отчётливо выраженных основных свойств, является его сильная окислительная активность в кислой среде ( = +1,23 В): MnO 2 восстанавливается до ионов Mn 2+ , а не образует устойчивых солей четырёхвалентного марганца. Соответствующую оксиду марганца (IV) гидратную форму следует рассматривать как гидратированный диоксид марганца MnO 2 ×xH 2 O. Оксиду марганца (IV) как амфотерному оксиду формально соответствуют орто- и мета-формы не выделенной в свободном состоянии марганцоватистой кислоты: H 4 MnO 4 – орто-форма и H 2 MnO 3 – мета-форма. Известен оксид марганца Mn 3 O 4 , который можно рассматривать как соль двухвалентного марганца орто-формы марганцоватистой кислоты Mn 2 MnO 4 – ортоманганит марганца (II). В литературе имеются сообщения о существовании оксида Mn 2 O 3 . Существование этого оксида можно объяснить, рассмотрев его как соль двухвалентного марганца мета-формы марганцоватистой кислоты: MnMnO 3 – метаманганит марганца (II).

При сплавлении в щелочной среде диоксида марганца с такими окислителями как хлорат или нитрат калия происходит окисление четырёхвалентного марганца до шестивалентного состояния, и образуется манганат калия – соль очень неустойчивой даже в растворе марганцовистой кислоты H 2 MnO 4 , ангидрид которой (MnO 3) неизвестен:

MnO 2 + KNO 3 + 2 KOH ® K 2 MnO 4 + KNO 2 + H 2 O .

Манганаты неустойчивы и склонны к диспропорционированию по обратимой реакции: 3 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O ⇆ 2 KMnO 4 + MnO 2 ¯ + 4 KOH ,

вследствие чего зелёная окраска раствора, обусловленная манганат-ионами MnO 4 2– , изменяется на фиолетовую окраску, характерную для перманганат-ионов MnO 4 – .

Наиболее широко применяемое соединение семивалентного марганца – перманганат калия KMnO 4 – соль известной только в растворе марганцовой кис­лоты HMnO 4 . Перманганат калия можно получить окислением манганатов сильными окислителями, например, хлором:

2 K 2 MnO 4 + Cl 2 ® 2 KMnO 4 + 2 KCl .

Оксид марганца (VII), или марганцовый ангидрид, Mn 2 O 7 – взрывчатая зелёно-бурая жидкость. Mn 2 O 7 может быть получен по реакции:

2 KMnO 4 + 2 H 2 SO 4 (конц.) ® Mn 2 O 7 + 2 KHSO 4 + H 2 O .

Соединения марганца в высшей степени окисления +7, в частности перманганаты, являются сильными окислителями. Глубина восстановления перманганат-ионов и их окислительная активность зависит от pH среды.

В сильнокислой среде продуктом восстановления перманганатов является ион Mn 2+ , при этом получаются соли двухвалентного марганца:

MnO 4 – + 8 H + + 5 e – ® Mn 2+ + 4 H 2 O ( = +1,51 В).

В нейтральной, слабощелочной или слабокислой среде в результате восстановления перманганат-ионов образуется MnO 2:

MnO 4 – + 2 H 2 O + 3 e – ® MnO 2 ¯ + 4 OH – ( = +0,60 В).

MnO 4 – + 4 H + + 3 e – ® MnO 2 ¯ + 2 H 2 O ( = +1,69 В).

В сильнощелочной среде перманганат-ионы восстанавливаются до манганат-ионов MnO 4 2– , при этом образуются соли типа K 2 MnO 4 , Na 2 MnO 4:

MnO 4 – + e – ® MnO 4 2– ( = +0,56 В).

Технеций — информация об элементе, свойства и использование

Стенограмма:

Химия в ее стихии: технеций

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Привет! Что касается химии в ее стихии, на этой неделе мы встречаемся с человеком, составившим периодическую таблицу, а также слушаем историю об элементе, существование которого он предсказал, но так и не дожил до его открытия.Этим человеком был Менделеев, а с рассказом о технеции, элементе, который он предвидел, Марк Пеплоу.

Марк Пеплоу

«Жил и существовал великий ученый человек, с бородой почти как у Бога» , так писал Даниил Посин в своей биографии Дмитрия Менделеева, 19 -го -го века русский ученый приписывают создание периодической таблицы элементов. Рядом со Словацким технологическим университетом в Братиславе стоит скульптура, изображающая Менделеева во всей его волосатой красе прямо в центре солнечного сияния элементов.Скульптура дает понять, что Менделеев не просто счетовод элементов; вместо этого он был творческой искрой их существования.

Некоторое время другие ученые пытались создать способы упорядочения известных элементов. Менделеев создал систему, которая могла предсказывать существование еще не открытых элементов. Вот что сделало эту идею такой революционной. Когда он представил миру таблицу в 1869 году, в ней было четыре заметных пробела, один из которых был чуть ниже марганца, и Менделеев предсказал, что элемент с атомным весом 43 и свойствами, подобными его соседям, заполнит этот пробел.Он назвал недостающий элемент экамарганцем.

После того, как были найдены другие отсутствующие, названные впоследствии скандием, галлием и германием, поиски экамарганца усилились. Были неподтвержденные сообщения о его открытии из России, Японии и, что наиболее убедительно, из Германии, но только в 1937 году группа итальянских ученых во главе с Карло Перрье и Эмилио Сегре из Университета Палермо на Сицилии наконец обнаружила недостающий элемент. В прошлом году Сегре посетил циклотрон Эрнеста Лоуренса в Беркли в Америке, ускоритель частиц, который использовался для разрушения атомов.А в начале 1937 года Лоуренс прислал Сегре кусок дефлекторной фольги циклотрона, сделанный из молибдена, элемент номер 42, всего на один протон меньше, чем марганец. Теперь Сегре был физиком элементарных частиц. Он даже получил Нобелевскую премию по физике за открытие антипротона. Так что у него не было большого опыта в химии, но у минералога Карло Перрье он был, и вместе им в конце концов удалось выделить два радиоактивных изотопа нового элемента, который они назвали технецием.

Название происходит от греческого слова «искусственный», поскольку технеций был самым первым искусственным элементом, однако, несмотря на название, технеций встречается в природе, хотя и в незначительных количествах.Это продукт спонтанного деления урана, и хотя стабильных изотопов технеция не существует, обычно можно найти около нанограмма технеция в каждых 5 кг урановой руды, настурана. Это не значит, что этого материала мало, на самом деле это обычный продукт отходов атомных электростанций, и, по оценкам, за последние полвека в окружающую среду в виде низкоактивных отходов было выброшено несколько тонн технеция.

Но технеций также используется примерно в 20 миллионах процедур медицинской визуализации каждый год.Это зависит от формы технеция, период полураспада которого составляет около 6 часов. Он распадается, испуская гамма-лучи, которые можно обнаружить с помощью специальной камеры. Короткий период полураспада позволяет врачам вводить технеций пациенту, чтобы осветить определенные органы в организме и оценить, насколько хорошо они работают. Соединение атомов технеция с определенными органическими молекулами или фармацевтическими препаратами может даже позволить вам воздействовать на определенные типы тканей. Поскольку технеций не встречается в природе, он не влияет ни на какие биохимические процессы в организме, поэтому он безопасно выводится из организма после процедуры, а поскольку вам нужно так мало изотопа, он удерживает дозу облучения на очень низком уровне.

Менделеев, конечно же, не мог знать, что через 140 лет после того, как он предсказал существование экамарганца, около 50 000 человек в одной только Северной Америке будут получать это вещество каждый божий день.

Крис Смит

Марк Пеплоу рассказывает историю технеция. В следующий раз на Химии в ее стихии мы погружаемся на новые глубины.

Филип Болл

Даже та искра гламура, которую метал получает от ассоциации с величайшей рок-группой мира, проистекает из иаи-и-и-и-и-и-и-и-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а предсказания, что они утонут, как свинцовый воздушный шар или дирижабль.

Крис Смит

И вы можете услышать, как писатель-ученый Фил Болл лидирует в выпуске «Химия в ее стихии», который выйдет на следующей неделе. Я Крис Смит, спасибо, что выслушали. Увидимся в следующий раз.

(Акция)

(Конец акции)

Технеций

Химический элемент технеций классифицируется как переходный металл. Он был открыт в 1937 году Карло Перье и Эмилио Сегре.

Зона данных

.
Классификация: Технеций — переходный металл
Цвет: серебристо-серый
Атомный вес: (98), стабильных изотопов нет
Состояние: твердый
Температура плавления: 2160 или С, 2433 К
Точка кипения: 4260 или С, 4533 К
Электроны: 43
Протоны: 43
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 55
Электронные оболочки: 2,8,18,14,1
Электронная конфигурация: [Кр] 4d 6 5s 1
Плотность @ 20 или C: 11.5 г/см 3
Показать больше, включая: Теплота, Энергии, Окисление,
Реакции, Соединения, Радиусы, Проводимости
Атомный объем: 8,5 см 3 /моль
Структура: hcp: шестигранник, плотно упакованный
Удельная теплоемкость 0,21 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 24,0 кДж моль -1
Теплота распыления 661 кДж моль -1
Теплота парообразования 502 кДж моль -1
1 ст энергия ионизации 702. 4 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1472,4 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2850,2 кДж моль -1
Сродство к электрону 53 кДж моль -1
Минимальная степень окисления -3
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальная степень окисления 7
Макс.общее окисление нет. 7
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,9
Объем поляризуемости 11,4 Å 3
Реакция с воздухом мягкий, ж/в, ⇒ Tc 2 O 7
Реакция с 15 M HNO 3 мягкий, ⇒ HTcO 4 (пертехнетовая кислота)
Реакция с 6 М HCl нет
Реакция с 6 М раствором NaOH
Оксид(ы) ТсО 2 , Тс 2 О 7
Гидрид(ы)
Хлорид(ы) TcCl 4 , TcCl 6
Атомный радиус 136 часов
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ион)
Ионный радиус (3+ ион) 83 вечера
Ионный радиус (1-ион)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 50. 6 Вт м -1 К -1
Электропроводность 0,001 x 10 6 См -1
Температура замерзания/плавления: 2160 или С, 2433 К

Эмилио Сегре, который в 1937 году обнаружил технеций в образце молибдена, подвергнутом бомбардировке ядрами дейтерия. Этот технеций был первым примером нового элемента, синтезированного в лаборатории. Изображение из ЛБНЛ.

Открытие технеция

Доктор Дуг Стюарт

Существование технеция впервые предсказал русский химик Дмитрий Менделеев, создатель периодической таблицы. Он понял, что в группе 7 переходных элементов между марганцем и рутением существует пробел, и назвал этот элемент эка-марганцем. (2)

В 1925 году в Берлине, Германия, Ида Таке, Вальтер Ноддак и Отто Берг проанализировали ряд платиновых руд и колумбитовых минералов. Надеялись найти элемент 43, менделеевский экамарганец, а также элемент 75, рений. (3)

Полагая, что они достигли своих целей, они опубликовали данные рентгеновского анализа и заявили, что обнаружили два новых элемента. Они назвали элемент 43 мазурием в честь региона Мазурия в Пруссии, где родился Ноддак.

Оба открытия широко обсуждались, когда было объявлено о них.

Тремя годами позже их открытие 75-го элемента, рения, было подтверждено, а мазурий — нет. (4)

Сегодня предполагается, что Таке, Ноддак и Берг действительно преуспели в открытии элемента 43, теперь известного как технеций.Их образцы должны были содержать уран, который мог распасться с образованием технеция-99.

Исследование 1999 года, проведенное Дэйвом Кертисом и его коллегами из Лос-Аламосской национальной лаборатории, штат Нью-Мексико, воспроизвело первоначальный эксперимент исследователей и дало очень похожие результаты, предполагая, что открытие 1925 года могло быть верным. (5)

Первое открытие технеция обычно приписывается Карло Перрье и Эмилио Сегре в 1937 году в Университете Палермо, Сицилия, Италия.

Перрье и Сегре получили от Эрнеста Лоуренса образец молибдена, который подвергся бомбардировке ядрами дейтерия. Они обнаружили в образце несколько изотопов технеция, и все они были радиоактивны. (4)

Технеций был первым элементом, полученным синтетическим путем.

Он назван в честь греческого слова «технетос», что означает «искусственный».

Когда-то считалось, что технеций

существует только в образцах, произведенных в лаборатории. Однако его спектральные линии теперь наблюдаются у красных гигантских звезд, таких как Бетельгейзе, показанная ниже. (1)

Крошечные количества также присутствуют в урановых рудах.

 

Гамма-камера и ее оператор ядерной медицины. Изображение Brendaicm.

Соседство с периодической таблицей технеция
У технеция нет стабильных изотопов — это самый легкий из таких элементов. В периодической таблице он окружен элементами со стабильными изотопами.

Внешний вид и характеристики

Вредное воздействие:

Технеций вреден из-за своей радиоактивности.

Характеристики:

Технеций — редкий металл серебристо-серого цвета, медленно тускнеющий во влажном воздухе.

В виде порошка сгорает в кислороде с образованием гептоксида (Tc 2 O 7 ).

Технеций растворяется в азотной и концентрированной серной кислоте, но не растворяется в соляной кислоте любой концентрации.

Является отличным сверхпроводником при температурах 11 К и ниже.

Технеций и прометий необычны среди легких элементов, поскольку не имеют стабильных изотопов.

Использование технеция

Технеций-99m представляет собой метастабильный изотоп с периодом полураспада шесть часов. Технеций-99m испускает гамма-лучи и электроны низкой энергии, образуя технеций-99 (период полураспада 211 000 лет). Гамма-лучи можно сфотографировать с помощью гамма-камеры, а технеций-99m используется в 80–90% всех диагностических процедур, в которых используются радиоактивные элементы.

Технеций-95 с периодом полураспада 61 день используется в качестве радиоактивного индикатора.

Технеций-99 имеет очень длительный период полураспада (2,011 X 10 5 лет) и почти полностью распадается бета-распадом без гамма-лучей. Используется как для калибровки оборудования.

В небольших концентрациях TcO 4 ион пертехнетата может защитить углеродистые стали и железо от коррозии. Это использование ограничено закрытыми системами из-за его радиоактивности.

Изобилие и изотопы

Распространенность земной коры: ничтожно мало

Изобилие Солнечной системы: ничтожно мало

Стоимость, чистая: за 100 г

Стоимость, оптом: за 100 г

Источник: Технеций был обнаружен естественным образом в крошечных количествах в урановой руде.Изотоп технеций-99 получают из отходов уранового ядерного топлива. Технеций-99m производится нейтронной активацией молибдена-98 с образованием молибдена-99, который имеет период полураспада 65,94 часа и бета-распад до технеция-99m. Спектральная сигнатура технеция была обнаружена в свете красных гигантских звезд.

Изотопы: Технеций имеет 26 изотопов, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 88 до 113. Ни один из них не является стабильным. Самый стабильный изотоп 98 Tc с периодом полураспада 4.2 миллиона лет.

Каталожные номера
  1. Изображение NASA/ESA
  2. Роберт Э. Кребс, История и использование химических элементов нашей Земли: справочное руководство, 2006 г., издательская группа Greenwood, стр. 131.
  3. Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов. ХХ. Недавно обнаруженные элементы, Журнал химического образования, март 1933 г., стр. 164.
  4. Пер Энгхаг, Энциклопедия элементов: технические данные — история — обработка — приложения, 2008 г., John Wiley & Sons, стр. 649-650
  5. Джон Т.Армстронг, Технеций, 2003 г., Американское химическое общество
  6. .
Цитировать эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  chemicool.com/elements/technetium.html">Технеций
 

или

 Факты об элементе технеция
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 "Технеций."Периодическая таблица Chemicool. Chemicool.com. 18 октября 2012 г. Интернет.
. 

Что за история с технецием? › Спросите у эксперта (ABC Science)

Почему технеций является синтетическим материалом, находящимся в самом центре всех встречающихся в природе веществ в таблице Менделеева? Может ли где-то быть месторождение природного технеция?

Если бы ранняя таблица Менделеева была партией, технеций появился бы особенно поздно.

Однако его запоздалое появление не помешало ему стать важным элементом ядерной медицины.

Русский химик Дмитрий Менделеев предсказал существование технеция, когда опубликовал первую периодическую таблицу из 63 известных тогда элементов в 1869 году, но до его открытия прошло еще почти 70 лет.

Периодическая таблица Менделеева была уникальной в то время, потому что он упорядочил элементы по их атомным номерам, а также по их свойствам: с металлами в левой части таблицы, переходными элементами в середине и неметаллами справа.

Это означало, что когда он предсказал отсутствие технеция, он также смог предсказать его свойства, говорит доктор Рон Вайнер, глава Радиофармацевтического научно-исследовательского института ANSTO.

Только в 1937 году два итальянских ученых, Эмилио Сегре и Карло Перрье, смогли выделить и, наконец, доказать существование неуловимого элемента 43 — ссылки на 43 протона технеция.

Причина, по которой технеций оказался таким неохотным гостем, заключается в том, что он не встречается в природе.Действительно, само его название происходит от греческого слова technetos, означающего искусственный.

Технеций можно производить только искусственно, потому что большинство его форм или изотопов (атомы одного и того же химического элемента с разным количеством нейтронов) имеют избыток нейтронов, что делает его очень нестабильным.

«Если в атоме равное количество нейтронов и протонов, то он обычно стабилен, если в нем слишком мало или слишком много нейтронов, то этот конкретный элемент нестабилен», — объясняет Вайнер.

Нестабильные элементы подвергаются радиоактивному распаду на стабильные элементы. Технеций — самый легкий радиоактивный элемент в периодической таблице, и его изотопы распадаются на множество других элементов, включая стабильный рутений.

Таким образом, хотя крайне маловероятно, что мы когда-либо найдем материнскую жилу технеция на Земле, он был обнаружен в спектрах некоторых звезд, что подтверждает теорию о том, что элементы образуются в результате ядерных реакций внутри звезд.

«Конечно, идея звезд в том, что они представляют собой термоядерные устройства, — говорит Вайнер.«Они начинаются с гелия, водорода и лития, а затем накапливаются, и это, по сути, один из признаков, указывающих на возраст звезды».

Изотопы технеция

также иногда обнаруживаются в естественных «реакторах», говорит Вайнер. Эти реакторы представляют собой месторождения урана, которые естественным образом подверглись устойчивым ядерным реакциям в Габоне, западная Африка, около 1,9 миллиарда лет назад.

Изотопы технеция, такие как возбужденный изотоп технеций-99m, производятся сегодня из-за их важности в ядерной медицине.

«Около 80 процентов процедур ядерной медицины в мире используют этот изотоп, а это около 10 миллионов процедур в год», — говорит Вайнер.

Большим преимуществом технеция-99m (период полураспада шесть часов) является то, что он производится путем распада гораздо более долгоживущего изотопа молибдена-99 (период полураспада 67 часов). Это означает, что молибден-99 можно хранить в больнице, а технеций-99m изолировать для использования пациентами, когда это необходимо.

Реактор OPAL компании ANSTO производит молибден-99 с использованием урана-235, и ANSTO надеется увеличить производство этого изотопа, поскольку мир сталкивается с потенциальной нехваткой поставок, поскольку старые реакторы временно закрыты на техническое обслуживание.

Технеций-99m — хороший изотоп для использования в качестве радиоактивного индикатора, потому что он не слишком вредит организму, а испускаемый им гамма-луч позволяет врачам получить очень хорошее представление о том, где находится изотоп в организме, — Вайнер. говорит.

Однако недостатком этой процедуры является то, что она производит отходы в виде технеция-99 (основное или невозбужденное состояние технеция-99m), который необходимо иммобилизовать, чтобы предотвратить вред окружающей среде.

Доктор Рон Вайнер дал интервью Сюзанне Лайонс.

Tc Информация об элементе технеция: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение — Периодическая таблица элементов

История технеция

Элемент технеций был открыт Эмилио Сегре в год 1937 год в Италии . Технеций получил свое название от греческого technetos, что означает «искусственный».

Присутствие технеция: изобилие в природе и вокруг нас

В таблице ниже показано содержание технеция во Вселенной, на Солнце, в метеоритах, Земная кора, океаны и тело человека.

Кристаллическая структура технеция

Твердотельная структура технеция Simple Hexagonal.

Кристаллическую структуру можно описать с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные клетки повторяются в три объемное пространство для формирования конструкции.

Параметры ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​в терминах ее параметров решетки, которые являются длинами ячейки края Константы решетки ( a , b и c )

и б в
273. 5 273,5 438,8 вечера

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

альфа бета гамма
π/2 №/2 2 п/3

Положения атомов внутри элементарной ячейки описываются набором положений атомов ( x i , y i , z i ), измеренные от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются понятием пространственных групп. Все возможное симметричное расположение частиц в трехмерном пространстве описывается 230 пространственными группами (219 различных типов или 230, если хиральные копии считаются различными.

Атомные и орбитальные свойства технеция

атома технеция имеют 43 электрона и структура электронной оболочки [2, 8, 18, 13, 2] с атомным термином (квантовые числа) 6 S 5/2 .

Оболочечная структура технеция – количество электронов на единицу энергии уровень

нет с р д ф
1 К 2
2 л 2 6
3 М 2 6 10
4 Н 2 6 5
5 О 2

Электронная конфигурация технеция в основном состоянии — нейтральная Атом технеция

Электронная конфигурация основного состояния нейтрального атома технеция [Кр] 4d5 5s2. Часть конфигурации технеция, эквивалентная благородному газу предшествующий период обозначается аббревиатурой [Kr]. Для атомов с большим количеством электронов это нотация может стать длинной, поэтому используется сокращенная нотация. Это важно, поскольку это валентные электроны 4d5 5s2, электроны в внешняя оболочка, определяющая химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального технеция

Полная электронная конфигурация в основном состоянии для атома технеция, Полная электронная конфигурация

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d5 5s2

Атомная структура технеция

Атомный радиус технеция

составляет 183 пм, а его ковалентный радиус — 156 пм.

Атомный спектр технеция

Химические свойства технеция: Энергии ионизации технеция и сродство к электрону

Сродство к электрону технеция составляет 53 кДж/моль.

Энергия ионизации технеция

Энергии ионизации технеция

см. в таблице ниже.
Номер энергии ионизации Энтальпия — кДж/моль
1 702
2 1470
3 2850

Физические свойства технеция

Физические свойства технеция

см. в таблице ниже.3 см3
Плотность 11.5 г/см3
Молярный объем 8,52173

Упругие свойства

Твердость технеция — испытания для измерения твердости элемента

Электрические свойства технеция

Технеций является проводником электричества. Ссылаться на стол ниже электрические свойства технеция

Свойства теплопроводности и теплопроводности технеция

Магнитные свойства технеция

Оптические свойства технеция

Акустические свойства технеция

Тепловые свойства технеция — энтальпии и термодинамика

Тепловые свойства технеция

см. в таблице ниже.

Энтальпии технеция

Изотопы технеция — ядерные свойства технеция

Изотопы родия.Встречающийся в природе технеций имеет 1 стабильный изотоп — Никто.

Изотоп Масса изотопа % Изобилие Т половина Режим затухания
85Тк  
86Тк  
87Тк  
88Тк  
89Тк  
90Тк  
91Тк  
92Тк  
93Тк  
94Тк  
95Тк  
96Тк  
97Тк  
98Тк  
99Тк  
100Тк  
101Тк  
102Тк  
103Тк  
104Тк  
105Тк  
106Тк  
107Тк  
108Тк  
109Тк  
110Тк  
111Тк  
112Тк  
113Тк  
114Тк  
115Тк  
116Тк  
117Тк  
118Тк  

Нормативно-правовое регулирование и здоровье – Параметры и рекомендации по охране здоровья и безопасности

Поиск по базе данных

Список уникальных идентификаторов для поиска элемента в различных базах данных химических реестров

Изучите нашу интерактивную периодическую таблицу

Сравнение элементов периодической таблицы

Технеций — обзор | Темы ScienceDirect

8. 1

Первым искусственно полученным элементом был технеций. (a) Напишите уравнение образования 43 97 TC в результате реакции 42 96 Mo с 1 2 H и (b) определите другой продукт реакции. Сколько протонов (в), нейтронов (г) и нуклонов (д) содержится в атоме 43 97 ТС? (f) Что представляет собой нуклид, временно образованный 42 96 Mo и 1 2 H до того, как он распадется на продукты, которые вы записали в своем уравнении? Все известные изотопы Tc радиоактивны и распадаются в процессе электронного захвата.(g) Напишите уравнение этого распада и (h) определите его продукт. (i) Является ли этот распад примером естественного или искусственного излучения? к) Что происходит с протоном в процессе захвата электрона? л) Как при этом изменяется нейтрон-протонное отношение? Период полураспада 43 97 Tc составляет 2,6 × 10 6 лет. (l) Если бы вы заплатили 100 долларов за грамм 43 97 TC, стали бы вы беспокоиться о своих экономических потерях, поскольку значительная их часть подвергается разложению в течение недели? Все изотопы Tc с массовыми числами от 92 до 97 распадаются в результате захвата электронов или испускания позитронов.(н) Какой элемент образуют все эти изотопы при распаде? Все изотопы Tc с массовыми числами от 98 до 107 распадаются с испусканием электронов. о) Какой элемент образуют все эти изотопы при распаде?

8.2

Четко различать (a) α-, β- и γ-излучение; б) слияние и деление; в) энергия связи и энергия связи на нуклон; г) естественная и искусственная радиоактивность; e) радиоактивные и стабильные изотопы; (f) позитроны и электроны; (g) соматические и генетические эффекты.

8.3

Какие утверждения верны? Переписать любое ложное утверждение так, чтобы оно было правильным?

(a)

Радиоактивность – это спонтанное испускание частиц или электромагнитного излучения нестабильными ядрами.

(b)

Природные изотопы не могут быть радиоактивными.

(c)

В конце одного периода полураспада остается 50% радиоактивного вещества, а в конце второго периода полураспада оставшиеся 50% подвергаются радиоактивному распаду, не оставляя исходного образца.

(d)

Определенные комбинации атомных номеров и номеров нейтронов (известные как магические числа) приводят к чрезвычайно стабильным ядрам.

(e)

Цепная реакция включает испускание γ-излучения возбужденными ядрами.

(f)

Самоподдерживающаяся ядерная реакция деления генерирует количество нейтронов, равное или превышающее количество нейтронов, поглощенных делящимися ядрами и потерянных в окружающей среде.

(g)

Критическая масса – это нейтральная смесь ионов и электронов при высокой температуре, в которой происходит термоядерная реакция.

84

Почему различные изотопы элемента (например, 1 1 ч, 0 1 2 ч и 1 3 ч) проходят те же химические реакции с другими элементами (такими как O)?

8,5

Рассмотрим радиоактивный нуклид с нейтронно-протонным отношением выше, чем у стабильных изотопов этого элемента. Какой режим(ы) распада можно ожидать для этого нуклида и почему?

8.6

Опишите, что происходит с (a) атомным номером, (b) массовым числом, (c) числом нейтронов и (d) нейтронно-протонным отношением во время (i) α-излучения, (ii) испускания электронов , (iii) испускание позитронов, (iv) захват электронов и (v) изомерный переход.

81374
81374
8,7

Написать уравнения для следующих ядерных процессов: (a) 90 228 TH 228 TH 228 TH

1 110 49 в претерпеменного выброса Positron, (C) 49 110 В процессе ЭК, (d) 53 127 ( p , 7 n )X.и обозначить X, (e) 5 10 B(X, p ) 4 10 Be и обозначить X, (f) X( n , α) 7 и обозначить X Li , (ж) 42 95 Mo( p , X) 43 95 Tc и определить X, и (h) 43 96 m 90 изомерный переход.

8.8

Щелочноземельный элемент (представитель группы II) является радиоактивным. Он и его дочерние частицы распадаются, испуская последовательно три α-частицы.В какой группе периодической таблицы находится полученный элемент?

8.9

Нуклид 64 159 Gd является излучателем β . Энергии β составляют 0,59, 0,948 и 0,89 МэВ, а энергии сопутствующего γ-излучения — 0,362 и 0,058 МэВ. Подготовьте энергетическую диаграмму, соответствующую этим данным. Обязательно напишите уравнение.

8.10

Когда-то у каждого изотопа каждого элемента было уникальное имя (пока известных изотопов не стало слишком много, чтобы их можно было назвать).Какой нуклид соответствует названию «радиоактиний», если этот «элемент» образуется в ряду актиния из 92 235 U путем последовательного испускания α-частицы, β-частицы , α-частицы и β-частицы. частица?

8. 11

Перечислите пять основных компонентов атомного реактора и кратко опишите их функции. Представляет ли какой-либо из этих компонентов экологические или экологические проблемы?

8.12

* Нуклид 8 19 O радиоактивен.(а) Предскажите способ распада этого изотопа и (б) напишите уравнение. (c) Испускается частица с энергией 4,60 МэВ, за которой следует гамма-квант с энергией 0,20 МэВ, и испускается частица с энергией 3,25 МэВ, за которой следуют гамма-кванты с энергией 1,37 и 0,20 МэВ. Подготовьте схему распада этого нуклида.

8.13
8.13

Найти энергию ядерной связывания (в MEV) для следующих нуклидов: (A) 7 14 N, (B) 10 20 NE, (C) 16 32 S, (D) 21 1 45 SC, (E) 26 56 FE, (F) 27 59 CO, (G) 30 64 Zn, (H) ) 35 81 Br, (i) 46 106 Pd и (j) 52 130 Te. Соответствующие атомные массы в а.е.м.: 14,00307, ​​19,99244, 31,97207, 44,95592, 55,9349, 58,9332, 63,9291, 80,9163, 105,9032, 129,9067. Какой из них имеет наибольшую энергию связи на нуклон?

8.14

Какая реакция дает большее количество энергии из 1 г реагентов?

Атомные массы 235.0439 AMU для 92 235 U, 1.00867 AMU для 0 1 N , 93.9061 AMU для 40 94 ZN, 139.9053 AMU для 58 140 CE, 0,00055 AMU для -1 0 β, 3.01605 AMU для 1 3 ч, 1.007825 AMU для 0 1 1 H и 2.0140 AMU для 1 2 H.

8.15

Реакция на первую термоядерную бомбу была 3 7 Li( p , α). а) Напишите полную реакцию процесса и определите другой продукт. б) Атомная масса равна 1.007825 а.е.м. для 1 1 H, 4,00260 а. е.м. для α и 7,01600 а.е.м. для 3 7 Li. Найдите энергию реакции одного атома Li.

8.16

Первое ядерное превращение Резерфорда может быть представлено сокращенной записью 14 N(α, p ) 17 O. (a) Напишите соответствующее ядерное уравнение для этого процесса. Соответствующие атомные массы составляют 14,00307 а.е.м. для 7 14 Н, 4.00260 а.е.м. для 2 4 He, 1,007825 а.е.м. для 1 1 H и 16,99913 а.е.м. для 8 17 O. в) Что произойдет химически, если через смесь продуктов пропустить электрическую искру?

8.17

* Рассчитайте энергию связи на нуклон для следующих изотопов: (а) 8 15 O с массой 15,00300 а.е.м.; (б) 8 16 O с массой 15.99491 а.е.м.; (в) 8 17 O с массой 16,99913 а.е.м.; (d) 8 18 O с массой 17,99915; и (e) 8 19 O с массой 19,0035 а. е.м. Какой из них, по вашему мнению, будет наиболее стабильным?

8.18
81374

* Рассмотрим следующие возможные реакции, когда 13 27 AL Bombarded с нейтронами:

Нуклидные массы составляют 26,98153 AMU для 13 27 AL, 1.008665 AMU для 0 1 N , 25.9858 AMU для , 25.9858 AMU для 13 AL, 27.98193 AMU для 13 28 AL, 26.98437 AMU для 0 12 27 мг, 1.007825 AMU для 1 1 H, 23,99102 а.е.м. для 11 24 Na и 4,00260 а.е.м. для 2 4 He. Исходя из энергетических соображений, предскажите, какая реакция будет наиболее благоприятной.

8.19

* Толщина защитного материала для γ-излучения, X , для уменьшения количества излучения с A 0 до X=

9 равна

3 . 303 log(A/A0)μ

, где μ — параметр, зависящий от вещества, используемого в качестве экранирующего материала, и от энергии излучения. Если μ = 48,9 м −1 для остановки γ-излучения с энергией 3,0 МэВ в Pb, рассчитайте толщину, необходимую для уменьшения A 0 до 0,5 A 0 . Повторите вычисление, чтобы найти X для уменьшения A 0 до 0,01 A 0 .
8.20

** Мечта алхимика о превращении свинца в золото сегодня стала реальностью.Обратитесь к таблице на следующей странице за подсказками при ответе на следующие вопросы об этом процессе: (a) процесс включает следующие этапы — (i) 82 206 Pb( n , α)A, (ii ) A распадается с образованием B, (iii) B( n , α)C, (iv) C распадается с образованием D, (v) D( n , α)E и (vi) E распадается на Au . Напишите полные уравнения шести реакций. (b) Общее уравнение процесса:

82206Pb+301n→3−10β+324He+79197Au

Атомные массы равны 205. 9745 AMU для 9745 82 206 PB, 1.008665 AMU для 0 0 1 N, 0,00055 AMU для 0 -1 0 β, 4.00260 AMU для 2 4 HE и 196.9666 AMU за 79 197 Золот. Какова энергия этой реакции? (c) Обратите внимание, что радиоактивные изотопы справа от стабильных нуклидов подвергаются эмиссии β . Соотнесите эти факты с зависимостью нейтрон-протонного отношения от стабильности.

C&EN: ЭТО ЭЛЕМЕНТАЛЬНО: ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА

ТЕХНЕЦИУМ

ДЖОН Т.ARMSTRONG, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ СТАНДАРТОВ И ТЕХНОЛОГИЙ

I Если вы читали о технеции в «Справочнике по химии и физике», вы можете подумать, что знаете все, что вам нужно, о его открытии и существовании. Вот что я почувствовал, когда впервые столкнулся с этим редким элементом. Но простые истории могут быть обманчивы.

Впервые я столкнулся с технецием вскоре после того, как защитил диссертацию.D. Когда я работал научным сотрудником в лаборатории промышленного микроанализа, меня попросили определить распределение технеция на поверхности костей с помощью электронной микроскопии и рентгеновского анализа. Это был первый раз, когда я измерил рентгеновские спектры технеция, и я полагал, что это может быть последний раз. Технеций-99 в радиофармацевтических препаратах был получен путем нейтронного облучения молибдена, подобно технецию, впервые проанализированному Карло Перрье и Эмилио Сегре в 1937 году. Поскольку период полураспада самого долгоживущего изотопа технеция составляет около 4 миллионов лет, обычный Мудрость заключалась в том, что на Земле нельзя было найти поддающегося обнаружению природного технеция.

Конечно, за следующие 20 лет я ничего не нашел. Я ушел из промышленности и провел 15 лет в отделе геологических и планетарных наук Калифорнийского технологического института, используя электронный и ионный микрозондовый анализ для изучения самых старых фаз в метеоритах. Технеций обнаруживается в спектрах звезд и имеет интересные последствия для нуклеосинтеза. Если бы у него были стабильные изотопы, я бы, вероятно, изучил его. Но поскольку этого не произошло, я сомневаюсь, что потратил хотя бы час на размышления об этом.

Ида Ноддак-Таке АМЕРИКАНСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ/НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА

Только в 1998 году я по-настоящему взглянул на 43-й элемент. Теперь я работал в Национальном институте стандартов и технологий (NIST) в отделе исследований поверхности и микроанализа.Однажды ко мне в кабинет зашел энергичный бельгийский физик Питер ван Аше, чтобы спросить, как я интерпретирую спектр рентгеновского излучения. Спектр был взят из статьи 1925 года Иды Ноддак-Таке, Уолтера Ноддака и Отто Берга, которые утверждали, что открыли элемент 43 (который они назвали «мазурием») в образцах богатых ураном руд.

Ван Аш предположил, что, хотя исследователи этого и не осознавали, они выделили земной технеций-99, образовавшийся в результате спонтанного деления урана.Я был настроен скептически, но изучив их статью, я понял, что они явно не сумасшедшие или, как назвал их Эрнест Лоуренс, «очевидно заблуждающиеся». В той же статье авторы заявили об открытии 75-го элемента, назвав его «рений». Оба утверждения широко оспаривались в то время, но три года спустя Ноддаки выделили значительное количество рения и были признаны его первооткрывателями. Они не смогли так сконцентрировать мазурий, и Международный союз теоретической и прикладной химии в конце концов отверг это открытие.Спор явно сказался на их репутации.

Мало внимания было уделено статье Иды Ноддак-Таке в 1935 году, в которой ставится под сомнение утверждение Энрико Ферми об открытии трансуранового элемента 93 (за что он получил Нобелевскую премию) и предполагается, что его нейтронная бомбардировка урана могла привести к распаду атомов на фрагменты. . Только когда Лиза Мейтнер и ее коллеги «открыли» ядерное деление в 1939 году, она оказалась права. По прошествии этого времени Ноддаки жили в относительной научной безвестности.

Используя базовые алгоритмы генерации спектров рентгеновского излучения, разработанные в NIST, я смоделировал рентгеновские спектры, которые можно было бы ожидать для первоначальных оценок Ван Аше о составе остатков Ноддаков. Первые результаты оказались удивительно близки к их опубликованному спектру! В течение следующих нескольких лет мы усовершенствовали нашу реконструкцию их аналитических методов и выполнили более сложное моделирование. Соответствие между смоделированным и зарегистрированным спектрами улучшилось еще больше.Наш расчет количества элемента 43, необходимого для получения их спектра, очень похож на прямые измерения естественного содержания технеция в урановой руде, опубликованные в 1999 году Дэйвом Кертисом и его коллегами из Лос-Аламоса. Мы не можем найти другого правдоподобного объяснения данным Ноддаков, кроме того, что они действительно обнаружили «мазурий» деления.

Ноддаки явно были одними из лучших геохимиков-аналитиков своего времени. Их поиск «недостающих» элементов после марганца в таблице Менделеева был частью более масштабных усилий по точному определению распространенности химических элементов в земле и метеоритах — данных, которые легли в основу геохимии.Их работа скорее дополняла, чем умаляла работу Перрье и Сегре.

Я рад видеть, что вклад Иды Ноддак-Таке в науку вновь открывается в Интернете и в последних книгах о периодической таблице. Как участник этого научного детективного приключения, я всегда буду питать симпатию к «элементу, который был открыт дважды» — сначала как мазурию, первому обнаруженному природному элементу, полностью состоящему из продуктов спонтанного деления; второй как технеций, первый искусственный химический элемент.

Джон Т. Армстронг — химик-исследователь в NIST, Гейтерсберг, штат Мэриленд. Он занимается фундаментальными и прикладными исследованиями в области электронной и рентгеновской спектрометрии, а в прошлом был президентом Общества анализа микропучков.


Верх

Новости химии и техники
Copyright © 2003 Американское химическое общество


ТЕХНЕЦИУМ КРАТКИЙ ОБЗОР
Название: От греческого technetos , искусственный.
Атомная масса: (98).
История: Открыт в 1937 году Карло Перрье и Эмилио Сегре. Это первый искусственно созданный элемент. С момента его открытия поиски технеция в земных материалах до недавнего времени не увенчались успехом. Технеций был обнаружен в спектре звезд S-, M- и N-типа, и его присутствие в звездном веществе приводит к новым теориям образования тяжелых элементов в звездах.
Возникновение: Произведен искусственно.
Внешний вид: Металл серебристо-серого цвета.
Поведение: Радиоактивный. Медленно тускнеет во влажном воздухе.
Применение: Используется в качестве медицинского индикатора и для калибровки детекторов частиц.

Таблица химических элементов

См. интерактивную периодическую таблицу.

1

92 091 +1894 817 + 920. 5 Шееле тысяча семьсот девяносто семь + 21 + +9 + одна тысяча семьсот семьдесят четыре 1803 1735/1741 + Дорн + 92 091 1817 92 091 1808 + Пелиго +
Element Sym-
bol
Atomic
no.
Атомный
вес.
Consic
Gravity
таяния
Point
C
кипяток
Point
C

Isotopes 1
Actinium AC 89 227 2 10.07 3 1051 3198 3198 3198 11 Debierne / Giesel 1899/1902
Aluminium AL 13 26. 981538 2,6989 660,32 2519 8 Whler 1827
Америций Am 95 243 2 13,67 1176 2011 13 4 Сиборг и др. 1944
SB 51 51 121.76 630.61 630. 63 1587 29 29?
Аргон Аргон 18 39.948 1,7837 5 -189,35 -185,85 8 Рэлей и Рамзай
Мышьяк (серый) В 33 74,9216 5,73 603 14 14 Albertus Magnus 1250
ASTATINE на 85 210 2 ? 302 ? 21 Corson et al. 1940
Барий Ба 56 137,327 3,5 727 тысяча восемьсот девяносто-семь 25 Дэви 1808
Берклий Бк 97 247 2 14.00 6 1050 (форма ?) ? 8 4 Сиборг и др. 1949
Бериллий Be 4 9. 012182 1,848 1287 2471 6 Воклен 1798
Висмут Би 83 208,98038 9,747 271,40 1564 19 Жофруа Младший 1753
Борий Bh 107 264 2 ? ? ? ? Armbruster and Mnzenberg 1981
Бор B 5 10. 811 2,37 7 2075 4000 6 Гей-Люссак и
Тнар; Дэви
1808
Бром Br 35 79,904 3.12 5 -7,2 58,8 19 Balard +1826
Кадмий Cd 48 112.411 8,65 321. 07 767 22 Stromeyer 1817
Кальций Са 20 40,078 1,55 842 1484 14 Дэви 1808
Калифорний См. 98 251 2 ? 900 ? 12 4 Сиборг и др. 1950
Углерод C 6 12.0107 1,8–3,5 8 4492 (графит) 3825 7 Доисторический ?
CER CE 58 58 140.116 6,771 7971 798 3443 3443 19 Berzelius и Isidinger; Клапрот 1803
Цезий Cs 55 132,
  • 1,873 671 22 Бунзена и Кирхгофа 1860
    Хлор Cl 17 35,453 1,56 5 -101,5 -34,04 11 1774
    Хром Cr 24 51,9961 7,18-7,20 1907 2671 9 Воклен
    Кобальт Co 27 58 . 9332 8,9 1495 2927 14 Брандт c.1735
    Медь Cu 29 63,546 8,96 1084,62 2562 11 Доисторический ?
    CURIME CM 96 247 2 247 2 13.51 3 1345 1345 3100 13 4 Seaborg et al. 1944
    Дармштадт Ds 110 281 2 ? ? ? ? С. Хофманн и др. 1994
    Дубний Дб 105 262 2 ? ? ? ? Гиорсо и др. 1970
    Диспрозий Dy 66 162. 5 8.540 1412 2567 2567 21 De Boisbaudran 1886
    Einsteigium EI 99 252 2 ? 860 ? 12 4 Ghiorso et al. 1952
    Эрбиевый Эр 68 +167,259 9,045 +1529 2868 16 Мосандер 1843
    европия Eu 63 151. 964 5.283 822 822 1529
    1901
    FM FM 100 257 2 ? 1527 ? 10 4 Ghiorso et al. 1953
    Fluorine F 9 9 18. 9984032 1.108 1.108 5 -219.67 -188.12 6 6 Moissan 1886 1886
    Francium FR 87 223 2 ? 27 ? 21 Перей тысяча девятьсот тридцать-девять
    Гадолиний Б 64 157,25 7,898 1313 3273 17 де Мариньяк 1880
    Gallium Ga 31 69. 723 5,904 29,76 2204 14 де Буабодрана 1875
    Германий Ge 32 72,64 5,323 938,25 2833 17 Winkler 1886
    Gold Au 79 196.96655 196996655 19.32 1064. 18 2856 21 21 Rohistoric?
    Гафний Hf 72 178.49 13.31 13.31 2233 4603 17 1923 1923
    Hassium HS 108 277 2 ? ? ? ? Armbrouster и Mnzenberg 1983
    HELII HE 2 4. 002602 0.1785 5 -272.2 -268.934 5 Янссен тысячу восемьсот шестьдесят-восемь
    Гольмиевый Хо 67 164, 8,781 +1474 2700 29 Деляфонтен и Соре тысяча восемьсот семьдесят-восемь
    Водород Н 1 1,00794 0,070 5 -259,34 -252,87 3 Кавендиш 1766
    индий В 49 114. 818 7,31 156,60 2072 34 Рейх и Рихтер +1863
    Йод Я 53 126, 4,93 113,7 184,4 24 Куртуа 1811
    Иридий Ir 77 +192,217 22,42 2446 4428 25 Теннэнт 1804
    Железо Fe 26 55. 845 7,894 1538 2861 10 Доисторический ?
    криптон Kr 36 83,8 3,733 5 -157,38 -153,22 23 Ramsay и Траверса 1898
    лантана La 57 138.9055 138.9055 6.166 918 918 918 19 1839
    Lurencium LR 103 262 2 ? 1627 ? 20 4 Ghiorso et al. 1961
    End PB 82 207.2 207.2 11.35 327.46 1749 29?
    Lithium Li 3 6,941 0,534 180,50 1342 5 Arfvedson 1817
    лютеция Lu 71 174. 967 +9,835 1663 3402 22 Урбэн / фон Вельсбах 1907
    магния Мг 12 24,305 1,738 650 1090 8 Черный 1755
    Марганец Mn 25 54, 7,21? 7,44 9 1246 +2061 11 Gahn, Шеель и
    Бергман
    тысяча семьсот семьдесят-четырь
    Мейтнерий Mt 109 268 2 ? ? ? ? GSI, Дармштадт,
    Западная Германия
    1982
    Менделевий Md 101 9009 6 2 6 2 827 ? 3 4 Ghiorso et al. 1955
    Mercury Hg 80 200.59 13.59 13.546 -38.83 356.73 26 доисторические?
    Молибден Mo 42 95,94 10,22 2623 4639 20 Шееле 1778
    неодима Nd 60 144. 24 6,80 & 7,004 10 1 021 3074 16 фон Вельсбах 1885
    Неон Н 10 20,1797 0,89990
    (г / 10C / 1 атм )
    -248.59 -246.08 -246.08 8 Ramsay и Travers 1898
    NEPTUNIUум NP 93 237 2 20. 25 644 15 4 Макмиллан и Абельсон 1940
    Никель Ni 28 58,6934 8,902 1 455 2913 11 Кронштедт 1751
    Ниобий
    (ниобий)
    Nb 41 92, 8,57 2477 4744 24 Hatchett 1801
    Азот Н 7 14. 0067 0.08 5 -210.00 -195.79 -195.79 8 Rutherford 1772
    Nobelium No 102 259 2 ? 827 ? 7 4 Ghiorso et al. 1958
    осмий Ос 76 190,23 22,57 3033 5012 19 Теннэнт 1803
    Кислород О 8 15. 9994 1,14 5 -218,79 -182,95 8 Пристли / Шееле
    палладий Pd 46 106,42 12,02 1554,9 2963 21 Wollaston 1803
    Phosphary
    (белый)
    P 15 30.973761 1. 82 44.15 280,5 7 Марка +1669
    платины Pt 78 195,078 21,45 1768,4 3825 32 Ulloa / Древесина
    Plutonium PU 94 244 244 2 19.84 19.84 640 3228 3228 16 4 Seaborg et al. 1940
    полоний По 84 209 2 9,32 254 962 34 кюри 1898
    Калий К 19 39.0983 0.862 63.59 759 759 759 10 Davy 1807
    PRASEODYMIUM PR 59 140. 6.772 931 3520 3520 15 Von Welsbach 1885
    PREMETHIUM PM 61 145 2 ? 1042 3000 14 Маринский и др. 1945
    Protactinium PA 91 91 231.03588 15. 37 3 1572? 14 14 Hahn и Meitner 1917
    RADIUM RA 88 88 226 2 5.0? 700 ? 15 Пьер и Мари Кюри 1898
    Радон Rn 86 222 2 4,4 5 -71 -61,7 20 1900
    рений Re 75 186,207 21,02 3186 5596 21 Ноддак, Берг и Такке 1925
    родий резус 45 102. 9055 12.41 1964 1964 3695 20 Wollaston 1803
    Roentgenium 10 RG RG 111 272 2 ? ? ? ? Хофманн и др. 1994
    рубидий руб 37 85,4678 1,532 39,30 688 20 Бунзена и Кирхгофа 1861
    рутений Ru 44 101. 07 12.44 2334 4150 16 Klaus 1844
    Rutherfordium RF RF 104 261 2 ? ? ? ? Гиорсо и др. 1969
    самарий Sm 62 150,36 7,536 1074 1794 17 Буабодран 1879
    скандия Sc 21 44. 95591 2.989 1541 1541 2836 15 Nilson 1878
    Seaborgium SG 106 266 2 ? ? ? ? Гиорсо и др. 1974
    Селен
    (серый)
    Se 34 78,96 4,79 220,5 685 20 Берцелиус
    кремния Si 14 28. 0855 2,33 1414 3265 8 Берцелиус 1824
    Серебро Ag 47 107,8682 10,5 961,78 2162 27 Доисторический ?
    натрия Na 11 22,98977 0,971 97,80 883 7 Дэви 1807
    Стронций Sr 38 87. 62 2,54 777 тысяча триста восемьдесят два 18 Дэви
    Сера S 16 32,065 2,07 10 95,3 (ромбический) 444,60 10 Доисторический ?
    Тантал Та 73 180,9479 16,654 3017 5458 19 Ekeberg +1801
    Технеций Тс 43 98 2 11. 50 3 2157 4265 23 Перье и Segr 1937
    Теллур Te 52 127,60 6,24 449,51 988 29 фон Reichenstein 1782
    Тербий Тб 65 158, 8,234 1356 3230 24 Мосандер 1843
    таллия Тл 81 204 . 3833 11,85 304 1473 28 Крукс 1861
    Торий ЧТ 90 232,0381 11,72 +1750 4788 12 Берцелиус 1 828
    Тулия Тт 69 168,
    9,314 +1545 1950 18 Клив 1879
    Олово (белый) Sn 50 118 . 71 7,31 231,93 2602 28 Доисторический ?
    титана Ti 22 47,867 4,55 1668 3287 9 Грегор 1791
    Вольфрам Вт 74 183,84 19,3 3422 5555 22 Дж. и F. d’Elhuyar 1783
    урана U 92 238,02891 19,05 1135 4131 15 +1841
    Ванадий V 23 50.9415 6.11 1910 1910 3407 9 Del Rio 1801
    Xenon XE 54 131. 293 3,52 5 -111,79 -108,12 31 Рэмси и Траверса 1898
    Иттербий Yb 70 173,04 6,972 819 1 196 90 087 16 Мариньяк 1 878
    иттрий Да 39 88,

    4,457 тысячу пятьсот двадцать два 3345 21 Гадолин +1794
    Цинк Zn 30 65. 39 7,133 419,5 907 15 Доисторический ?
    Цирконий Zr 40 +91,224 6,506 3 1855 4409 20 Клапрот 1789

    ПРИМЕЧАНИЯ: Элементы 112, 113, 114, 115, и 116 находятся на рассмотрении и поэтому не включены. приблизительно означает ?приблизительно.? < означает? меньше, чем.?

    1. Изотопы – это различные формы одного и того же элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разный атомный вес.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.