יסוד כימי · דף עיון
43Tc

טכנטיום

טכנטיום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 43 וסמלו Tc. הוא נמצא במחזור 5, קבוצה 7 ובבלוק d. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Kr] 4d5 5s2.

מספר אטומי43
משקל אטומי תקניאין משקל אטומי תקני
קבוצה7
מחזור5
בלוקd
תצורת אלקטרונים[Kr] 4d5 5s2
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

אכלוס תת-הרמה d משפיע ישירות על הכימיה של טכנטיום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.

תצורת האלקטרונים של טכנטיום היא [Kr] 4d5 5s2. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

הצורות הכימיות החשובות של טכנטיום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 11 g/cm³. נקודת ההתכה היא 2 430 K (2 157 °C). נקודת הרתיחה היא 4 538 K (4 265 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא טכנטיום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, טכנטיום מופיע ביישומים כגון ציוד דימות רפואי, מחקר מדעי ורפואה גרעינית. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

ציוד דימות רפואי

טכנטיום משמש בחומרים מגנטיים או בסגסוגות כאשר המבנה האלקטרוני שלו מאפשר מגנטיות חזקה, יציבה או נשלטת.

מחקר מדעי

טכנטיום מיוצר, מבודד או נמדד בעיקר במחקר שבוחן מגמות אטומיות, גרעיניות ומחזוריות, ולא לשימוש מסחרי רחב.

רפואה גרעינית

טכנטיום או איזוטופים ותרכובות שלו משמשים ברפואה כאשר התכונות הכימיות, הרדיואקטיביות או המגנטיות מתאימות לאבחון, טיפול או חומרים רפואיים.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

טכנטיום נמצא במחזור 5 ובקבוצה 7. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: כרום; מנגן; ברזל; מוליבדן; רותניום; טונגסטן; רניום; אוסמיום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת מעבר
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 13 · 2
צפיפות11 g/cm³
נקודת התכה2 429 K (2 156 °C)
נקודת רתיחה4 538 K (4 265 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1.9
אנרגיית יינון ראשונה687kJ/mol
זיקה אלקטרונית53 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי טכנטיום מזוהה עם עבודתו של אמיליו סגרה. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

לטכנטיום אין משקל אטומי תקני יחיד, משום שאין הרכב איזוטופי טבעי יציב שמתאים להגדרה כזאת או משום שליסוד אין שפע טבעי יציב מספיק.

לטכנטיום אין איזוטופים יציבים. האיזוטופים שלו רדיואקטיביים, ולכן זמן מחצית החיים ודרך הדעיכה הם נתונים מרכזיים במדידה, במחקר וביישומים.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות לטכנטיום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.