Technécio (7440-26-8) Propriedades Físicas e Químicas
Technécio
O tecnécio elementar é um metal de transição radioativo utilizado na produção de isótopos e em aplicações metalúrgicas especializadas; sua aquisição e manuseio requerem especificações isotópicas definidas e controles de radiação.
| Número CAS | 7440-26-8 |
| Família | Metal de transição (radionuclídeo) |
| Forma Típica | Sólido metálico cinza-prateado |
| Padrões Comuns | EP |
O tecnécio é um metal de transição do grupo do manganês (período 5, grupo 7) com número atómico 43. É o elemento mais leve sem isótopos estáveis; todos os nuclídeos conhecidos são radioativos. Estruturalmente, o elemento adota uma rede metálica hexagonal compacta (hcp) e é análogo quimicamente e eletronicamente ao rênio e, em menor grau, ao manganês, apresentando valência variável e forte propensão a formar oxianions e fluoretos em estados elevados de oxidação. O átomo neutro é representado pela fórmula Tc e pelo símbolo elementar Tc.
Eletronicamente, o tecnécio possui uma subcamada d incompletamente preenchida que permite uma variedade de estados de oxidação, notavelmente estados altos positivos que estabilizam espécies oxo e fluoro (por exemplo, pertecnetato, \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\), e fluoretos TcF5/TcF6). Como metal, é moderadamente pesado e refratário: o tecnécio metálico é cinza-prateado, corrói lentamente em ar úmido e exibe pontos de fusão e ebulição elevados característicos de metais de transição refratários. Quimicamente, manifesta comportamento anfótero no sentido de que se dissolve em ácidos minerais oxidantes e agentes oxidantes fortes para formar espécies oxo solúveis, mas não é atacado por ácido clorídrico não oxidante.
O tecnécio tem relevância prática importante em tecnologia nuclear e medicina. Como produto de fissão, contribui para a radioatividade de longo prazo em combustível gasto (notadamente \({}^{99}\mathrm{Tc}\) com meia-vida longa), e o isômero metastável \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\) é amplamente utilizado como radiofármaco diagnóstico devido à emissão gama conveniente e meia-vida curta.
As qualidades comerciais comuns reportadas para esta substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas (Densidade, Ponto de Fusão, Ponto de Ebulição)
Massa Atómica
Massa atómica padrão (reportada): 96,90636.
Aparência e Estado Físico
O tecnécio metálico é descrito como um metal cinza-prateado, frequentemente obtido como uma massa esponjosa quando reduzido a partir do pertecnetato de amônio; escurece lentamente em ar úmido. A estrutura cristalina é hexagonal compacta (hcp), isomorfa com ródio, rutênio e ósmio.
Densidade
Densidade reportada: \(11\,\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\).
Ponto de Fusão
Ponto de fusão reportado: \(2157\,^\circ\mathrm{C}\).
Entalpia molar de fusão no ponto de fusão: \(33,29\,\mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}\).
Ponto de Ebulição
Ponto de ebulição reportado (elementar): \(4265\,^\circ\mathrm{C}\).
Valores extrapolados de pressão 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 os valores de pressão de vapor são indicados como extrapolados.
Propriedades Químicas (Reatividade e Estados de Oxidação)
Estados de Oxidação
Estados de oxidação comuns reportados para o tecnécio incluem +4 e +7 (este último presente no íon pertecnetato, \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)); +3 é menos comum. O tecnécio apresenta polivalência típica dos metais de transição do início ao meio da série, com estados elevados de oxidação acessíveis que estabilizam complexos oxo e fluoro.
Reatividade com Ar e Água
O tecnécio metálico escurece lentamente em ar úmido. Sob condições oxidantes converte-se em óxidos de valência superior e espécies oxo solúveis. Em química aquosa, agentes oxidantes produzem facilmente pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\), um oxianião relativamente móvel e solúvel; a redução gera óxidos insolúveis de valência inferior ou metal.
Reatividade com Ácidos e Bases
O tecnécio dissolve-se em ácidos oxidantes como ácido nítrico, água régia e ácido sulfúrico concentrado produzindo espécies solúveis de tecnécio; relata-se que não é solúvel em ácido clorídrico de qualquer concentração. Soluções neutras ou alcalinas de peróxido de hidrogênio dissolvem tecnécio produzindo soluções contendo o íon pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\). O metal reage diretamente com flúor formando pentafluoreto e hexafluoreto, combina-se com enxofre em temperatura ambiente formando espécies dissulfeto, e pode formar carbetos (TcC) sob condições apropriadas.
Composição Isotópica
Isótopos Estáveis
Não existem isótopos estáveis para o tecnécio. Todos os isótopos são radioativos.
Radioisótopos
O tecnécio possui múltiplos radioisótopos de interesse prático. O isômero metastável \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\) (produto de decaimento do \({}^{99}\mathrm{Mo}\)) apresenta meia-vida de cerca de 6 horas e é amplamente utilizado como agente radioativo de imagem diagnóstica. O estado fundamental \({}^{99}\mathrm{Tc}\) (produto de decaimento do \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)) possui meia-vida longa reportada em 210.000 anos e é um produto de fissão de longa duração em combustível nuclear gasto. O isótopo mais comumente disponível na prática é \({}^{99}\mathrm{Tc}\).
Parâmetros Termodinâmicos
Capacidade Calorífica e Dados Relacionados
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto atual dos dados.
Entalpia e Energia de Gibbs
Entalpia molar de fusão no ponto de fusão reportado: \(33,29\,\mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}\).
Não estão disponíveis valores concisos da energia livre de Gibbs para formação padrão ou outras funções termodinâmicas no contexto atual dos dados.
Identificadores e Sinônimos
Números e Códigos de Registro
- Número CAS: 7440-26-8
- Número EC: 231-136-0
- ChEBI: CHEBI:33353
- ID DSSTox da Substância: DTXSID5075028
- Número Nikkaji: J95.292C
- Wikidata: Q1054
Identificadores computados adicionais:
- Fórmula molecular: Tc
- Massa molecular / atómica: 96,90636
- InChI: InChI=1S/Tc
- InChIKey: GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: [Tc]
Sinônimos e Nomes Comuns
Sinônimos disponíveis e variantes de nomes reportados incluem: Tecnécio; TECHNETIUM; Tecnécio, elementar; Tc; átomo de tecnécio; Tecnécio (elemento); Tecnécio (atômico); 43Tc; elemento tecnécio. (Esta lista é uma seleção dos sinônimos registrados.)
Aplicações Industriais e Comerciais
Principais Setores de Uso
A principal relevância do tecnécio encontra-se na medicina nuclear (radiofármacos diagnósticos baseados em \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)) e na tecnologia nuclear (produto de fissão em combustível de reatores e questões de gestão de resíduos, particularmente \({}^{99}\mathrm{Tc}\)). Pequenas adições de tecnécio têm sido investigadas como inibidores de corrosão na fabricação de aço, embora o uso industrial rotineiro seja limitado por preocupações com radioatividade. Tecnécio e certas ligas foram estudados em superconductividade a baixas temperaturas e aplicações criogênicas relacionadas.
Exemplos Típicos de Aplicação
- Imagem diagnóstica: uso de radiofármacos de \({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\) para imagem gamma.
- Indústria nuclear: tecnécio é produzido como um produto de fissão e é um contaminante radiológico de longo prazo em combustível usado e fluxos de resíduos (\({}^{99}\mathrm{Tc}\) de particular preocupação ambiental).
- Metalurgia: uso experimental como elemento microaleante ou inibidor de corrosão na produção de aço (aplicação restrita pela radioatividade).
- Reagentes químicos: formação de pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\) em química aquosa oxidante; formação de fluoretos e outros compostos em estados elevados de oxidação em sínteses especializadas.
Se um comprador ou engenheiro de processo requer um resumo conciso de uso adaptado a um setor específico, a seleção deve ser baseada nas propriedades elementares e radioquímicas descritas acima.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Considerações de Armazenamento e Manuseio
O tecnécio é radioativo; o manuseio e armazenamento devem seguir as práticas aceitas de proteção radiológica (tempo, distância, blindagem) e os requisitos regulatórios locais. Tecnécio metálico sólido deve ser armazenado em recipientes apropriados para materiais radioativos com medidas para prevenir dispersão e contaminação. Soluções contendo pertecnetato ou outros compostos solúveis de tecnécio requerem contenção secundária e controles de engenharia para prevenir liberação ambiental e exposição do pessoal.
Para materiais que podem formar aerossóis ou partículas finas, evite a geração de contaminação aérea. Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
Exposição Ocupacional e Medidas de Proteção
O pertecnetato \((\mathrm{TcO}_4)^{-}\) apresenta absorção gastrointestinal significativa (relatada entre 50–80% para pertecnetato), e espécies solúveis de tecnécio podem distribuir-se sistemicamente; óxidos insolúveis e partículas são removidos mais lentamente dos pulmões. Controles ocupacionais gerais incluem contenção de engenharia, ventilação exaustora local, monitoramento de contaminação e controle de acesso. Equipamentos de proteção individual devem incluir luvas descartáveis ou decontamináveis, proteção ocular e vestuário laboratorial; proteção respiratória é necessária quando há risco de inalação de partículas ou aerossóis. Procedimentos de descontaminação e planos de resposta médica devem estar estabelecidos; medidas de primeiros socorros para exposições radiológicas são recomendadas.
Princípios de manejo médico emergencial para contaminação e ingestão são padrão: descontaminação, cuidados de suporte (vias aéreas, respiração, circulação) e consulta radiológica especializada para decorporação e avaliação de dose. Para materiais radioativos, siga os protocolos institucionais de segurança radiológica e coordene com o pessoal de física da saúde/proteção radiológica.
Para limites regulatórios e critérios específicos de exposição, consulte as autoridades regulamentadoras aplicáveis e os programas institucionais de proteção radiológica.
