Tecnécio (Tc): estrutura, propriedades, usos, obtenção - Ciência - 2023

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o tecnécio (Tc) é um elemento químico do grupo VII da Tabela Periódica. Seu número atômico é 43. Seu nome deriva da palavra grega "tekhnetos", que significa artificial, e foi atribuído porque na época em que foi descoberto havia sido criado artificialmente. Hoje é conhecido por ser encontrado naturalmente na crosta terrestre, embora apenas em quantidades mínimas.

É um metal radioativo. Possui muitos isótopos, que são átomos de tecnécio com diferentes quantidades de nêutrons no núcleo. Eles ocupam o mesmo lugar na tabela periódica, mas têm massas atômicas diferentes.

Todos os seus isótopos têm vida curta em comparação com os da Terra, então o tecnécio gerado quando o planeta foi formado está quase todo deteriorado por um longo tempo.

O mais importante dos isótopos é o tecnécio-99m, amplamente utilizado na medicina nuclear para o diagnóstico de várias doenças.

O tecnécio é produzido em reatores nucleares. Sua presença também foi detectada na matéria estelar.

Estrutura

Sua configuração eletrônica é:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁵ 5s²,

ou também:

[Kr] 4d⁵ 5s².

Abaixo está um modelo de Bohr do átomo de tecnécio, onde você pode ver os diferentes orbitais com seus elétrons ao redor do núcleo.

Ele se cristaliza em uma rede ou matriz hexagonal compacta.

Nomenclatura

Tecnécio, símbolo: Tc
⁹⁹Tcm, ^99mTc, Tecnécio-99m: várias maneiras de indicar o isótopo metaestável do tecnécio com massa atômica 99
Tecnécio-95m: isótopo metaestável com massa atômica 95

Propriedades

Estado físico

Sólido metálico com glitter prata.

Massa atômica padrão

Ponto de fusão

2157 ºC

Ponto de ebulição

4262 ºC

Densidade

11 g / cm³

Solubilidade

Ele se dissolve em ácido nítrico (HNO₃), em água régia (que é uma mistura de HNO₃ HCl concentrado e concentrado) e em ácido sulfúrico concentrado (H₂SW₄) É insolúvel em ácido clorídrico (HCl) ou ácido fluorídrico (HF).

Propriedades quimicas

Os estados de oxidação que este elemento adota são +4, +5 e +7. O tecnécio perde lentamente seu brilho metálico quando exposto ao ar úmido, à medida que um oxoácido é produzido.

Queima em oxigênio acima de 400 ° C para dar o óxido Tc₂OU₇ que sublima (passa do sólido para o gás diretamente). Não reage com o peróxido de hidrogênio (H₂OU₂).

Isótopos

O tecnécio possui 22 isótopos. Isótopos são átomos do mesmo elemento que possuem diferentes quantidades de nêutrons no núcleo, portanto, eles têm diferentes massas. Todos são radioativos, portanto instáveis, e têm massas atômicas entre 90 e 111.

Os isótopos com as meias-vidas mais longas são: ⁹⁷Tc cuja meia-vida é 4,2 × 10⁶ anos, ⁹⁸Tc com meia-vida de 6,6 × 10⁶ anos e ⁹⁹2,1 × 10 Tc⁵ anos. A meia-vida é o tempo médio que leva para o isótopo radioativo decair.

Comportamento bioquímico

Embora este elemento não tenha função bioquímica nos seres vivos, ele tem a capacidade de se ligar quimicamente a muitas moléculas biologicamente ativas.

Obtendo

Descoberta

Foi o primeiro item produzido artificialmente. Sua existência havia sido prevista pelo químico russo Dmitri Mendeleev no século 19, que atribuiu a ela seu lugar atual na Tabela Periódica.

Só em 1937 foi descoberto em uma amostra de molibdênio que havia sido bombardeada com nêutrons em um laboratório físico de Berkeley. A partir desse momento eles começaram a pesquisar materiais terrestres.

Baixa presença natural

Em 1962, foi encontrado na África em um mineral natural de uraninita, como um produto da fissão espontânea do urânio-238. Sua concentração neste tipo de rocha é extremamente pequena.

Sua presença foi detectada em alguns tipos de estrelas, o que levou a novas teorias sobre a produção de elementos pesados na matéria estelar.

Produção

É formado artificialmente em reatores nucleares a partir da fissão do urânio. Ele é extraído de barras de combustível nuclear usadas, na forma de um pó cinza.

Para cada tonelada de urânio, um miligrama de tecnécio é gerado. Existem atualmente quantidades muito grandes (toneladas) que se acumularam ao longo dos anos.

Formulários

- Na área de medicina nuclear

Tecnécio-99m (onde "m" significa metaestável) é o isótopo mais amplamente usado. Tem meia-vida de 6,01 horas. É amplamente utilizado para estudos de diagnóstico médico, pois emite raios gama.

Por meio de suas combinações com outras substâncias químicas, é injetado nos pacientes a serem avaliados. Uma vez introduzido no corpo, é absorvido por determinados órgãos e os raios gama que emite permitem obter imagens de várias partes do corpo.

Coração

Quando o tecnécio-99m se liga ao pirofosfato, ele tem a capacidade de aderir aos depósitos de cálcio em músculos danificados do coração, o que permite a avaliação de lesões causadas por ataque cardíaco.

Artérias e veias

Se combinado com um composto de estanho, ele se liga aos glóbulos vermelhos e serve para mapear distúrbios do sistema circulatório.

Baço

Junto com o enxofre, ele se acumula no baço e uma imagem nítida do baço pode ser obtida.

Abaixo está um exemplo do tipo de imagens obtidas graças aos raios gama emitidos pelo tecnécio-99m:

Ossos

O Tc-99m é usado para avaliar o grau de atividade dos osteoblastos em uma lesão óssea. Osteoblastos são células ósseas que constituem a matriz óssea.

As varreduras com esse isótopo são muito sensíveis e podem detectar metástases (disseminação de células cancerosas) e linfomas nos ossos (proliferação maligna de linfócitos na medula óssea).

Cérebro

Dímero de etilcisteinato ^99mO Tc é prontamente absorvido pelo tecido cerebral, permitindo a obtenção de imagens desse órgão por tomografia computadorizada de emissão de fóton único.

- Outros usos

Na forma de íons pertecnetato (TcO₄^–) atua como um inibidor de corrosão para o aço, sendo excelente mesmo em quantidades muito pequenas. No entanto, deve ser usado em sistemas fechados devido à radioatividade do tecnécio.

Na temperatura de 11 K (-262,15 ° C) ou inferior, ele se comporta como um excelente supercondutor.

Tecnécio-95m é um isótopo com meia-vida de 61 dias e é usado como marcador radioativo ou traçador em ecologia, por exemplo, para rastrear compostos poluentes e estudar o movimento das águas superficiais.

- Aplicações potenciais

É um catalisador mais eficaz do que o rênio (Re) ou o paládio (Pd) na reação de desidrogenação do álcool isopropílico. Seu uso em baterias nucleares também foi proposto.

Mas sua radioatividade é um problema para esses usos.

Riscos

Saúde

É radioativo, portanto muito prejudicial à saúde dos seres vivos. Estima-se que a exposição humana a este elemento se deve principalmente ao uso de ⁹⁹Tcm em medicina nuclear.

Nesses casos, esse isótopo, após um certo tempo, se deposita principalmente na glândula tireoide e no trato gastrointestinal, mas segundo alguns estudos é eliminado pela urina em poucos dias.

Meio Ambiente

Como os reatores nucleares o produzem em grandes quantidades, o tecnécio é uma carga adicional que se liga aos rejeitos radioativos indesejados no planeta.

Referências

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