Tecnezio: proprietà, composti

Il tecnezio è un metallo di transizione appartenente al 7 gruppo e al 5 periodo avente configurazione elettronica [Kr]4d5, 5s2 e numero atomico 43.

Storia del tecnezio

Oltre un secolo prima della sua scoperta il più grande genio della chimica Dimitri Mendeleev propose l’esistenza di un elemento che si trovasse tra il molibdeno che ha numero atomico 42 e il rutenio che ha numero atomico 44. A questo elemento sconosciuto che si doveva trovare nello stesso gruppo del manganese attribuì il nome di ekamanganese.

Il nome  deriva dal greco τεχνητός che significa artificiale.  Il chimico italiano Carlo Perrier e il fisico Emilio Segrè presso l’Istituto di Fisica dell’Università di Palermo scoprirono l’elemento  nel 1937.

Fu rinvenuto come isotopo 97Tc in un campione di molibdeno precedentemente bombardato con nuclei di deuterio. Solo successivamente si scoprì che esso non aveva solo origine artificiale ma era presente anche in natura.

Fu infatti identificato nel 1952 nello spettro di emissione di alcune stelle giganti rosse e in alcune miniere di uranio.

Ha 26 isotopi di cui sono note le emivite, con numeri di massa da 88 a 113 di cui nessuno è stabile. L’isotopo più stabile è 98Tc con un’emivita di 4,2 milioni di anni.

Proprietà del tecnezio

È di colore grigio-argenteo con struttura cristallina esagonale compatta con proprietà chimiche simili a quelle del renio. Esso, infatti, si trova nella tavola periodica, tra renio e manganese e le sue proprietà chimiche sono simili a questi due elementi. Dei due, il tecnezio assomiglia di più al renio, in particolare per la sua inerzia chimica e la tendenza a formare legami covalenti.

Ha numeri di ossidazione da -3 a +7 sebbene gli stati di ossidazione più diffusi siano +4 e +7.

È solubile in acqua regia, e acido solforico concentrato ovvero in acidi ossidanti formando soluzioni di acido pertecnetico HTcO4 mentre non è solubile in acido cloridrico. È solubile in perossido di idrogeno, acqua di bromo e in una soluzione di perossido di idrogeno e acido cloridrico.

Composti

In soluzione i suoi sali  tendono a formare complessi come l’esaclorotecnetato (IV)  [Tc(Cl)6]2-,l’esabromotecnetato (IV) [Tc(Br)6]2- e l’esacianotecnetato (I) [Tc(CN)6]5-.

Tra i composti più noti vie è l’eptossido di tecnezio che si ottiene dalla ossidazione a caldo del tecnezio secondo la reazione:

2 Tc + 7 O2 → Tc2O7

L’eptossido di tecnezio idrolizza dando, a seconda del pH, il pertecnetato o l’acido pertecnetico secondo le reazioni:

Tc2O7 + OH → 2 TcO4
Tc2O7 + H2O → 2 HTcO4

Forma con gli alogeni i rispettivi alogenuri in cui presenta numero di ossidazione +7, +6, +5 e +4 come nel caso dell’eptafluoruro di tecnezio TcF7, dell’esafluoruro di tecnezio TcF6 e l’esacloruro di tecnezio TcCl6, il pentafluoruro TcF5 e il tetracloruro TcCl4 e TcBr4.

Reazioni

Reagisce a caldo con il fluoro per dare una miscela di fluoruro di tecnezio (IV) e di tecnezio (VII):

Tc + 3 F2 → TcF6
2 Tc + 7 F2 → 2 TcF7

Il tecnezio reagisce con l’acqua per dare il biossido di tecnezio:
Tc + 2 H2O → TcO2 + 4 H+ + 4 e

Usi

Tra gli isotopi del tecnezio vi è l’isotopo 99mTc che è metastabile con un tempo di dimezzamento di sei ore ed emette raggi γ ed elettroni a bassa energia formando l’isotopo stabile 99Tc che è l’isotopo più stabile con un tempo di dimezzamento di 2.11 · 105 anni.

L’isotopo metastabile è utilizzato per le procedure diagnostiche che utilizzano elementi radioattivi come la scintigrafia e la tomografia a emissione di un fotone singolo.

Lo ione pertecnetato ed in particolare l’ammonio pertecnetato NH4TcO4 protegge l’acciaio dalla corrosione

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