Tecnecio (7440-26-8) Propiedades Físicas y Químicas
Tecnecio
El tecnecio elemental es un metal de transición radiactivo usado en la producción de isótopos y aplicaciones metalúrgicas especializadas; su adquisición y manipulación requieren especificaciones isotópicas definidas y controles de radiación.
| Número CAS | 7440-26-8 |
| Familia | Metal de transición (radionúclido) |
| Forma Típica | Sólido metálico gris plateado |
| Grados Comunes | EP |
El tecnecio es un metal de transición del grupo del manganeso (periodo 5, grupo 7) con número atómico 43. Es el elemento más ligero sin isótopos estables; todos los nuclidos conocidos son radiactivos. Estructuralmente, el elemento adopta una red metálica hexagonal compacta (hcp) y es químicamente y electrónicamente análogo al renio y en menor medida al manganeso, mostrando valencias variables y una fuerte propensión a formar oxoaniones y fluoruros en estados de oxidación elevados. El átomo neutro se representa con la fórmula Tc y el símbolo elemental Tc.
Electrónicamente, el tecnecio tiene una subcapa d incompletamente llena que permite una variedad de estados de oxidación, destacando estados positivos altos que estabilizan especies oxo y fluoro (por ejemplo el pertecnetato, \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\), y los fluoruros TcF5/TcF6). Como metal es moderadamente pesado y refractario: el tecnecio metálico es gris plateado, se corroe lentamente en aire húmedo y exhibe puntos de fusión y ebullición altos característicos de los metales de transición refractarios. Químicamente muestra comportamiento anfótero en el sentido que se disuelve en ácidos minerales oxidantes y agentes oxidantes fuertes para dar especies oxo solubles, pero no es atacado por ácido clorhídrico no oxidante.
El tecnecio tiene relevancia práctica importante en tecnología nuclear y medicina. Como producto de fisión contribuye a la radiactividad a largo plazo en combustible usado (notablemente \({}^{99}\mathrm{Tc}\) con vida media larga), y el isómero metaestable \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\) tiene un uso amplio como radiofármaco diagnóstico debido a su emisión gamma conveniente y vida media corta.
Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Propiedades Físicas Básicas (Densidad, Punto de Fusión, Punto de Ebullición)
Peso Atómico
Masa atómica estándar (reportada): 96.90636.
Apariencia y Estado Físico
El tecnecio metálico se describe como un metal gris plateado obtenido a menudo como una masa esponjosa al reducirse desde pertecnetato de amonio; se empaña lentamente en aire húmedo. La estructura cristalina es hexagonal compacta (hcp), isomorfa con rodio, ruthenio y osmio.
Densidad
Densidad reportada: \(11\,\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\).
Punto de Fusión
Punto de fusión reportado: \(2157\,^\circ\mathrm{C}\).
Entalpía molar de fusión en el punto de fusión: \(33.29\,\mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}\).
Punto de Ebullición
Punto de ebullición reportado (elemental): \(4265\,^\circ\mathrm{C}\).
Valores extrapolados de presión de vapor (reportados): 1 Pa a \(2454\,^\circ\mathrm{C}\); 10 Pa a \(2725\,^\circ\mathrm{C}\); 100 Pa a \(3051\,^\circ\mathrm{C}\); 1 kPa a \(3453\,^\circ\mathrm{C}\); 10 kPa a \(3961\,^\circ\mathrm{C}\); 100 kPa a \(4621\,^\circ\mathrm{C}\). Todos los valores de presión de vapor son señalados como extrapolados.
Propiedades Químicas (Reactividad y Estados de Oxidación)
Estados de Oxidación
Los estados de oxidación comunes reportados para el tecnecio incluyen +4 y +7 (este último presente en el ion pertecnetato, \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)); +3 es menos común. El tecnecio exhibe polivalencia típica de metales de transición de inicio a medio periodo, con estados de oxidación elevados accesibles que estabilizan complejos oxo y fluoro.
Reactividad con Aire y Agua
El tecnecio metálico se empaña lentamente en aire húmedo. Bajo condiciones oxidantes se convierte en óxidos superiores y especies oxo solubles. En química acuosa, agentes oxidantes producen fácilmente pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\), un oxianión móvil y soluble; la reducción genera óxidos insolubles de bajo estado de valencia o metal.
Reactividad con Ácidos y Bases
El tecnecio se disuelve en ácidos oxidantes como el ácido nítrico, agua regia y ácido sulfúrico concentrado para dar especies de tecnecio solubles; se reporta como insoluble en ácido clorhídrico de cualquier concentración. Soluciones neutras o alcalinas de peróxido de hidrógeno disuelven tecnecio dando soluciones que contienen el ion pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\). El metal reacciona directamente con flúor para formar penta- y hexafluoruros, se combina con azufre a temperatura ambiente para formar especies de disulfuro y puede formar carburos (TcC) bajo condiciones apropiadas.
Composición Isotópica
Isótopos Estables
No existen isótopos estables para el tecnecio. Todos los isótopos son radiactivos.
Radioisótopos
El tecnecio tiene múltiples radioisótopos de interés práctico. El isómero metaestable \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\) (producto de desintegración de \({}^{99}\mathrm{Mo}\)) tiene una vida media de aproximadamente 6 horas y se usa ampliamente como agente radioactivo para imágenes diagnósticas. El estado fundamental \({}^{99}\mathrm{Tc}\) (producto de desintegración de \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)) tiene una vida media larga reportada de 210,000 años y es un producto de fisión de larga duración significativo en combustible nuclear gastado. El isótopo más comúnmente disponible en la práctica es \({}^{99}\mathrm{Tc}\).
Parámetros Termodinámicos
Capacidad Calorífica y Datos Relacionados
No hay un valor experimentalmente establecido para esta propiedad disponible en el contexto de datos actual.
Entalpía y Energía de Gibbs
Entalpía molar de fusión en el punto de fusión reportado: \(33.29\,\mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}\).
No se disponen de valores concisos de energía libre de Gibbs para la formación estándar u otras funciones termodinámicas en el contexto de datos actual.
Identificadores y Sinónimos
Números de Registro y Códigos
- Número CAS: 7440-26-8
- Número EC: 231-136-0
- ChEBI: CHEBI:33353
- ID DSSTox Sustancia: DTXSID5075028
- Número Nikkaji: J95.292C
- Wikidata: Q1054
Identificadores computados adicionales:
- Fórmula molecular: Tc
- Peso molecular / atómico: 96.90636
- InChI: InChI=1S/Tc
- InChIKey: GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: [Tc]
Sinónimos y Nombres Comunes
Los sinónimos y variantes de nombre reportados incluyen: Tecnecio; TECHNETIUM; Tecnecio, elemental; Tc; átomo de tecnecio; Tecnecio (elemento); Tecnecio (atómico); 43Tc; elemento Tecnecio. (Esta lista es una selección de sinónimos registrados.)
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Sectores de Uso Principal
La relevancia principal del tecnecio está en la medicina nuclear (radiofármacos diagnósticos basados en \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)) y la tecnología nuclear (producto de fisión en combustible reactor y preocupaciones de gestión de residuos, principalmente \({}^{99}\mathrm{Tc}\)). Se han investigado pequeñas adiciones de tecnecio como inhibidores de corrosión en la fabricación de acero, aunque el uso industrial rutinario está limitado por preocupaciones de radiactividad. El tecnecio y ciertas aleaciones han sido estudiados en superconductividad a baja temperatura y aplicaciones criogénicas relacionadas.
Ejemplos Típicos de Aplicación
- Imagenología diagnóstica: uso de radiofármacos de \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\) para gammagrafía.
- Industria nuclear: el tecnecio se produce como producto de fisión y es un contaminante radiológico a largo plazo en combustible gastado y corrientes de desechos (\({}^{99}\mathrm{Tc}\) de particular preocupación ambiental).
- Metalurgia: uso experimental como elemento microaleante o inhibidor de corrosión en la producción de acero (aplicación limitada por la radiactividad).
- Reactivos químicos: formación de pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\) en química acuosa oxidante; formación de fluoruros y otros compuestos de alto estado de oxidación en síntesis especializadas.
Si un comprador o ingeniero de procesos requiere un resumen conciso de uso adaptado a un sector específico, la selección debe basarse en las propiedades elementales y radioquímicas descritas anteriormente.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
El tecnecio es radiactivo; su manipulación y almacenamiento deben seguir prácticas aceptadas de protección radiológica (tiempo, distancia, blindaje) y los requisitos regulatorios locales. El tecnecio metálico sólido debe almacenarse en contenedores adecuados para materiales radiactivos con medidas para prevenir la dispersión y contaminación. Las soluciones que contienen pertecnetato u otros compuestos solubles de tecnecio requieren contención secundaria y controles técnicos para evitar la liberación al medio ambiente y la absorción por el personal.
Para materiales que puedan formar aerosoles o partículas finas, evitar la generación de contaminación atmosférica. Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
Exposición Laboral y Medidas de Protección
El pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\) presenta una absorción gastrointestinal significativa (reportada entre 50–80%), y las especies solubles de tecnecio pueden distribuirse sistémicamente; los óxidos insolubles y las partículas se eliminan más lentamente de los pulmones. Los controles laborales generales incluyen contención técnica, ventilación de extracción local, monitoreo de contaminación y controles de acceso. El equipo de protección personal debe incluir guantes desechables o desinfectables, protección ocular y vestimenta de laboratorio; se requiere protección respiratoria cuando existe riesgo de inhalación de partículas o aerosoles. Deben estar establecidos procedimientos de descontaminación y planes de respuesta médica; se recomiendan medidas básicas de primeros auxilios para exposiciones radiológicas.
Los principios de manejo médico de emergencia para contaminación e ingestión son estándar: descontaminación, cuidados de soporte (vía aérea, respiración, circulación) y consulta especializada en radiología para la decorporación y evaluación de dosis. Para materiales radiactivos, seguir los protocolos institucionales de seguridad radiológica y coordinar con personal de física médica/protección radiológica.
Para límites regulatorios y criterios específicos de exposición, consultar a las autoridades regulatorias aplicables y programas institucionales de protección radiológica.
