Tecnecio para niños
El tecnecio es un elemento químico muy especial. Es el más ligero de los elementos que no tienen isótopos estables, lo que significa que todas sus formas son radiactivas. También fue el primer elemento sintético creado por el ser humano. Su número atómico es el 43 y su símbolo es Tc.
Este metal de transición de color gris plateado tiene propiedades químicas que están entre las del renio y el manganeso. Uno de sus isótopos, el 99mTc, es muy importante en la medicina nuclear. Se usa para hacer muchas pruebas de diagnóstico porque emite rayos gamma que se pueden detectar fácilmente. Otro isótopo, el 99Tc, se usa como fuente de partículas beta. Además, una forma de tecnecio llamada anión pertecnetato (TcO4-) ayuda a evitar que el acero se oxide.
Mucho antes de que se descubriera, Dmitri Mendeleev ya había predicho muchas de las propiedades del elemento 43. Él dejó un espacio en su tabla periódica para un elemento hipotético al que llamó "eka-manganeso". En 1937, el isótopo 97Tc fue el primer elemento producido principalmente de forma artificial. Por eso se le dio el nombre de "tecnecio", que viene del griego technètos, que significa "artificial".
La mayor parte del tecnecio que existe en la Tierra se obtiene como un subproducto de la fisión del 235U en los reactores nucleares. Se extrae de las barras de combustible nuclear usadas. Ningún isótopo del tecnecio dura más de 4.2 millones de años (como el 98Tc). Por eso, cuando se encontró tecnecio en gigantes rojas en 1952, esto ayudó a confirmar la idea de que las estrellas pueden crear elementos pesados. En la Tierra, el tecnecio se encuentra en cantidades muy pequeñas. Se forma por la fisión natural en minerales de uranio o por la captura de neutrones en minerales de molibdeno.
Datos para niños Molibdeno ← Tecnecio → Rutenio |
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| Tabla completa • Tabla ampliada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Información general | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre, símbolo, número | Tecnecio, Tc, 43 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie química | Metales de transición | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloque | 7, 5, d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atómica | 98.9063 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Kr] 4d5 5s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrones por nivel | 2, 8, 18, 14, 1 (imagen) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apariencia | Metálico plateado | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades atómicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio medio | 135 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1.9 (escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio atómico (calc) | 183 pm (radio de Bohr) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio covalente | 156 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado(s) de oxidación | 7, 6, 5, 4, 3, 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Óxido | Ácido fuerte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.ª energía de ionización | 702 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.ª energía de ionización | 1470 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3.ª energía de ionización | 2850 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Líneas espectrales |
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| Propiedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado ordinario | Sólido (paramagnético) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad | 11500 kg/m3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusión | 2430 K (2157 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 4538 K (4265 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporización | 660 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusión | 24 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Presión de vapor | 0.0229 Pa a 2473 K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Varios | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | Hexagonal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 210 J/(kg·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 6.7 × 106 S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 50.6 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos más estables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Artículo principal: Isótopos del tecnecio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Contenido
Tecnecio: El Elemento Artificial
¿Qué es el Tecnecio?
El tecnecio es un metal radiactivo de color gris plateado. Se parece al platino, pero a menudo se encuentra como un polvo gris. En la tabla periódica, está entre el molibdeno y el rutenio. Sus propiedades son una mezcla de las de estos dos metales.
El tecnecio es especial porque, al igual que el prometio, no tiene ningún isótopo estable. Esto es raro para un elemento ligero. Debido a su inestabilidad, es muy escaso en la Tierra. No tiene un papel biológico y normalmente no se encuentra en el cuerpo humano.
Características Físicas y Químicas
Apariencia y Comportamiento
El tecnecio metálico se oxida rápidamente si está en aire húmedo. Su estructura cristalina es hexagonal. Cuando está en forma de polvo, puede arder si hay oxígeno presente.
Reacciones Químicas
El tecnecio se disuelve en agua regia, ácido nítrico y ácido sulfúrico concentrado. Sin embargo, no se disuelve en ácido clorhídrico. Sus óxidos más comunes son el TcO2 y el Tc2O7. En ciertas condiciones, el tecnecio puede formar el anión pertecnetato, TcO4-.
Propiedades Magnéticas y Superconductividad
El tecnecio metálico es ligeramente paramagnético. Esto significa que sus pequeños imanes internos se alinean con los campos magnéticos externos. Un cristal puro de tecnecio se convierte en un superconductor a una temperatura de 7.46 K (aproximadamente -265.69 °C). Esto significa que a esa temperatura, puede conducir la electricidad sin ninguna resistencia.
Seguridad y Manejo
Todos los isótopos del tecnecio deben manejarse con mucho cuidado. El isótopo más común, el 99Tc, emite partículas beta débiles. Estas partículas pueden ser detenidas por las paredes de cristal de los instrumentos de laboratorio. Sin embargo, al detenerse, pueden emitir rayos X de baja intensidad.
El mayor riesgo al trabajar con tecnecio es inhalar su polvo. Si esto ocurre, la contaminación radiactiva en los pulmones puede causar problemas de salud. Por eso, al manipular tecnecio, se debe hacer con cuidado y en un lugar con buena ventilación.
Usos del Tecnecio
En la Medicina: Diagnósticos Importantes
El 99mTc es el radioisótopo más usado en medicina nuclear. Se utiliza en aproximadamente el 80% de los procedimientos de diagnóstico. Es un marcador radiactivo que los equipos médicos pueden detectar dentro del cuerpo.
Este isótopo es ideal porque emite rayos gamma fáciles de detectar. Su periodo de semidesintegración es de solo 6.0058 horas. Esto significa que se desintegra rápidamente, reduciendo la exposición a la radiación para el paciente. Se usa en estudios de órganos como el cerebro, el corazón, la tiroides, los pulmones, el hígado, los riñones y el esqueleto.
Por ejemplo, en la inmunoescintografía, el 99mTc se une a anticuerpos especiales. Estos anticuerpos pueden unirse a células enfermas. Después de inyectarlos, los rayos gamma del tecnecio muestran dónde están las células enfermas. Esto es útil para encontrar problemas difíciles de ver, como los que afectan al intestino.
Cuando el 99mTc se combina con estaño, se une a los eritrocitos (glóbulos rojos). Esto permite localizar problemas en el sistema circulatorio, como sangrados internos.
Aplicaciones en la Industria
El 99Tc emite partículas beta de baja energía y no produce rayos gamma. Además, su largo periodo de semidesintegración hace que su emisión disminuya muy lentamente. Por estas razones, el 99Tc se usa como un estándar para calibrar equipos científicos que miden la emisión beta. También se ha investigado su uso en baterías nucleares.
Usos en Química
El tecnecio puede actuar como un catalizador, al igual que el renio y el paladio. Para algunas reacciones, es incluso más efectivo. Sin embargo, su radiactividad es un gran desafío para su uso seguro en química.
Una pequeña cantidad del anión pertecnetato en agua puede proteger el hierro y el acero de la corrosión. Este efecto se debe a la formación de una capa protectora muy delgada en la superficie del metal. Aunque es muy efectivo, la radiactividad del tecnecio limita su uso práctico en la mayoría de las situaciones.
Historia del Descubrimiento
La Búsqueda del Elemento 43
Durante muchos años, hubo un espacio vacío en la tabla periódica entre el molibdeno (elemento 42) y el rutenio (elemento 44). Muchos científicos intentaron ser los primeros en descubrir el elemento 43. Hubo varios intentos fallidos, con nombres como "polinio", "ilmenio" y "pelopio", que resultaron ser otros elementos o mezclas.
Dmitri Mendeleev predijo que el elemento 43 sería similar al manganeso y lo llamó "eka-manganeso". En 1925, los químicos alemanes Walter Noddack e Ida Tacke (y Otto Berg) afirmaron haberlo descubierto y lo llamaron "masurio". Sin embargo, otros científicos no pudieron repetir sus experimentos, y su descubrimiento no fue reconocido oficialmente.
El Descubrimiento Oficial
El descubrimiento del elemento 43 fue confirmado en 1937 por Carlo Perrier y Emilio Segrè en la Universidad de Palermo, Italia. Segrè obtuvo una pieza de molibdeno que había sido parte de un ciclotrón (un tipo de acelerador de partículas) y se había vuelto radiactiva.
Con mucho esfuerzo, lograron aislar tres tipos de radiactividad que correspondían a los isótopos 95Tc y 97Tc. Decidieron llamar al nuevo elemento "tecnecio", del griego technètos, que significa "artificial", porque fue el primer elemento creado por el ser humano.
Tecnecio en el Espacio
En 1952, el astrónomo Paul W. Merrill detectó la presencia de tecnecio en la luz de gigantes rojas. Estas estrellas masivas, al final de su vida, tenían mucho de este elemento de corta duración. Esto demostró que las reacciones nucleares dentro de las estrellas pueden crear elementos pesados.
¿Dónde se Encuentra el Tecnecio?
Origen Natural
Como el tecnecio es inestable, solo se encuentran pequeñas cantidades en la corteza terrestre. Estas trazas se forman por la fisión natural del uranio. También se ha encontrado tecnecio fuera de la Tierra, en estrellas gigantes rojas.
Producción en Reactores Nucleares
Cada año se producen grandes cantidades de 99Tc a partir de las barras de combustible nuclear usadas. La fisión de un gramo de 235U en los reactores nucleares produce 27 miligramos de 99Tc. Se estima que hasta 1994, se habían producido unas 78 toneladas de tecnecio en los reactores nucleares.
El 99Tc es un componente importante de los residuos radiactivos. Su periodo de semidesintegración relativamente largo significa que sigue siendo radiactivo durante mucho tiempo. Se calcula que se han liberado al ambiente unos 250 kg de 99Tc por las pruebas nucleares y unos 1600 kg por el reprocesamiento de combustible nuclear, principalmente en el mar.
Manejo de Residuos y el Tecnecio
El largo periodo de semidesintegración del 99Tc y su capacidad para formar iones negativos (aniones) son importantes para el almacenamiento de residuos nucleares. Los métodos actuales de almacenamiento buscan enterrar los residuos en rocas estables. El riesgo es que el agua pueda entrar en contacto con los residuos y propagar la contaminación. Los aniones de tecnecio son más difíciles de retener en los minerales y, por lo tanto, se mueven más fácilmente en el ambiente.
Se ha investigado un método para transformar el 99Tc en un elemento estable, el rutenio (100Ru), bombardeándolo con neutrones.
Cómo se Obtiene para Usos Médicos
El isótopo 99mTc, usado en medicina, se obtiene de "generadores de tecnecio". Estos generadores contienen 99Mo, que se desintegra y produce 99mTc. Los hospitales pueden extraer el tecnecio de estos generadores cuando lo necesitan.
Isótopos del Tecnecio
El tecnecio es uno de los dos primeros 82 elementos que no tiene isótopos estables; el otro es el prometio. Los isótopos radiactivos más estables del tecnecio son el 98Tc (con una vida de 4.2 millones de años), el 97Tc (2.6 millones de años) y el 99Tc (211,100 años).
Se han identificado otros 22 isótopos radiactivos de tecnecio. La mayoría de ellos tienen vidas muy cortas, menos de una hora. El 99mTc es un "meta-estado" (un núcleo en un estado de energía más alto) y es muy útil en medicina. Solo emite rayos gamma y se desintegra en 99Tc.
¿Por qué el Tecnecio no tiene Isótopos Estables?
La razón por la que el tecnecio no tiene isótopos estables es un poco compleja. Se relaciona con cómo se organizan los núcleos atómicos y sus energías. Para cada número de partículas en el núcleo (protones y neutrones), los elementos vecinos al tecnecio (molibdeno y rutenio) ya tienen isótopos estables. Esto hace que sea imposible que el tecnecio tenga uno propio.
Galería de imágenes
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Líneas espectrales del tecnecio.
Véase también
En inglés: Technetium Facts for Kids
