Хімічні властивості техніці. технецій Tc

У попередньому підпункті ми з'ясували, про що взагалі потрібно говорити, характеризуючи будова атома хімічного елемента. Тепер розберемося, безпосередньо, в атомі техніці:

1) Число електронів - з,порядковий номер елемента техніці в таблиці Менделєєва - 43 .

Звідси заряд ядра+43 , А навколо ядра атома техніці розміщуються 43 електрона із загальним негативним зарядом - 43.

2) Знайдемо число нейтронів: N \u003d A - Z.Масове число атома - 98, число протонів, p -43 .

N \u003d 98 - 43 \u003d 55.

число нейтронів - n - 55.

Кількість енергетичних рівнів. Електронна конфігурація атома техніці

елемент технеций, Te,знаходиться в 5-му періоді таблиці Менделлеева, про що ми раніше говорили. отже, кількість енергетичних рівнів - 5. Тепер слід сказати про наступне:

  • 1) Нами не згадувалася важлива річ - а саме те, що на першому енергетичному рівні може перебувати 2 електрона; на другому -8; на третьому - 18 і т. д ...
  • 2) На кожному енергетичному рівні (крім першого) є кілька орбіталей, що відрізняються за формою і енергії. Число орбіталей кожного виду по-різному: s-орбіталь - одна, p-орбіталей - три, d-орбіталей - п'ять, f-орбіталей - сім.
  • 3) На кожній орбіталі може знаходитися не більше двох електронів.

Наведемо будова перших трьох енергетичних рівнів, вказавши максимально можливе число електронів на орбіталях:

  • 1-й рівень: s-орбіталь; 2з.
  • 2-й рівень: 1 s-орбіталь + 3 p-орбіталі; 2з + 6з \u003d 8з;
  • 3-й рівень: 1 s-орбіталь + 3 p-орбіталі + 5 d-орбіталі; 2з + 6з + 10з \u003d 18з;

Уявімо електронну формулу або електронну конфігурацію атома техніці, яка ніколи розподіл електронів по подуровням:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s2.

Як бачимо, в даному випадку кількість електронів на рівнях - на перших трьох 2, 8, 18 відповідно, а на четвертому і п'ятому - 13 і 2.

Отже, як зазвичай, покладається підвести підсумки:

  • 1) Число електронів в атомі техніці - 43. Число протонів дорівнює числу електронів - 43, а також заряду ядра - + 43. Число нейтронів - 55.
  • 2) Кількість енергетичних рівнів дорівнює номеру періоду - 5.

Технецій (лат. Technetium, Тс; читається «технеций») - перший штучно отриманий радіоактивний хімічний елемент, атомний номер 43. Термін утворений від грецького «технетос» - штучний. Технецій не мати стабільних ізотопів. Найбільш довгоживучі радіоізотопи: 97 Tc (Т 1/2 дорівнює 2, 6 × 10 6 років, електронний захват), 98 Tc (Т 1/2 дорівнює 1, 5 · 10 6 років), 99 Tc (Т 1/2 дорівнює 2 , 12 х 10 5 років). Практичне значення має короткоживучий ядерний ізомер 99m Тс (Т 1/2 дорівнює 6, 02 години).

Конфігурація двох зовнішніх електронних шарів 4s 2 p 6 d 5 5s 2. Cтепени окислення від -1 до +7 (валентності I-VII); найбільш стійка +7. Рaсположен в групі VIIB в 5 періоді періодичної системи елементів. Радіус атома 0, 136 нм, і вона Тс 2+ - 0, 095 нм, і вона Тс 4+ - 0, 070 нм, і вона Тс 7+ - 0, 056 нм. Енергії послідовної іонізації 7, 28, 15, 26, 29, 54 еВ. Електронегативність за Полінгом 1, 9.

Д. І. Менделєєв при створенні періодичної системи залишив в таблиці для техніці - важкого аналога марганцю ( «екамарганца») порожню клітину. Технецій був отриманий в 1937 році К. Пер'є і Е. Сегре при бомбардуванні молібденової пластинки дейтронами. У природі технеций зустрічається в незначних кількостях в уранових рудах, 5 · 10 -10 г на 1 кг урану. Спектральні лінії техніці виявлені в спектрах Сонця та інших зірок.

Технецій виділяють з суміші продуктів поділу 235 U - відходів ядерної промисловості. При переробці відпрацьованого ядерного пального технеций витягають методами іонного обміну, екстракції і дрібного осадження. Металевий технеций отримують відновленням його оксидів воднем при 500 ° C. Світове виробництво техніці досягає декількох тонн в рік. Для дослідницьких цілей використовують короткоживучі радіонукліди техніці: 95m Тс ( Т 1/2 \u003d 61 добу), 97m Тс (Т 1/2 \u003d 90 діб), 99m Tc.

Технецій - сріблясто-сірий метал, з гексагональної гратами, а\u003d 0, 2737 нм, з \u003d0, 4391 нм. Температура плавлення 2200 ° C, кипіння 4600 ° C, щільність 11, 487 кг / дм 3. За хімічними властивостями технецій схожий на реній. Значення стандартних електродних потенціалів: пари Тс (VI) / Тс (IV) 0, 83 В, пари Тс (VII) / Тс (VI) 0, 65В, пари Тс (VII) / Тс (IV) 0, 738 В.

При горінні Tc в кисні утворюється жовтий вищий кислотний оксид Тс 2 Про 7. Розчин його в воді - технеціевая кислота НТсО 4. При випаровуванні її утворюються темно-коричневі кристали. Солі технеціевой кислоти - пертехнати (пертехнат натрію NaTcO 4, пертехнат калію KTcO 4, пертехнат срібла AgTcO 4). При електролізі розчину технеціевой кислоти виділяється діоксид ТСО 2, який при нагріванні в кисні перетворюється в Тс 2 Про 7.

Взаємодіючи з фтором, Tc утворює золотисто-жовті кристали гексафториду техніці ТсF 6 в суміші з пентафторид TcF 5. Отримано оксифториди техніці TcOF 4 і TcO 3 F. Хлорування техніці дає суміш гексахлорід TcCl 6 і тетрахлорида TcCl 4. Синтезовані оксихлориди техніці ТСО 3 Сl і ТсОСl 3. відомі

ВИЗНАЧЕННЯ

технецій розташований в п'ятому періоді VII групі побічної (В) підгрупі Періодичної таблиці.

Відноситься до елементів d-сімейство. Метал. Позначення - Tc. Порядковий номер - 43. Відносна атомна маса - 99 а.е.м.

Електронна будова атома техніці

Атом техніці складається з позитивно зарядженого ядра (+43), всередині якого є 43 протона і 56 нейтронів, а навколо, по п'яти орбітах рухаються 43 електрона.

Рис.1. Схематична будова атома техніці.

Розподіл електронів по орбіталях виглядає наступним чином:

43Tc) 2) 8) 18) 13) 2;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 5 5s 2 .

Зовнішній енергетичний рівень атома техніці містить 7 електронів, які є валентними. Енергетична діаграма основного стану приймає наступний вигляд:

Валентні електрони атома техніці можна охарактеризувати набором з чотирьох квантових чисел: n (Головне квантове), l (Орбітальне), m l (Магнітне) і s (Спіновий):

підрівень

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

завдання У якого елемента четвертого періоду - хрому або селену - сильніше виражені металеві властивості? Запишіть їх електронні формули.
відповідь Запишемо електронні конфігурації основного стану хрому і селену:

24 Cr 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3 d 5 4 s 1 ;

34 Se 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4 s 2 4 p 4 .

Металеві властивості сильніше виражені у селену, ніж у хрому. Правдивість цього твердження можна довести за допомогою періодичного закону, згідно з яким при переході в групі зверху вниз металеві властивості елемента зростають, а неметалеві зменшуються, що пов'язано з тим, що при просуванні вниз по групі в атомі зростає число електронних шарів, внаслідок чого валентні електрони слабкіше утримуються ядром.

технецій (Лат. Technetium), Ті, радіоактивний хімічний елемент vii групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 43, атомна маса 98, 9062; метал, ковкий і пластичний.

Існування елемента з атомним номером 43 було передбачено Д. І. Менделєєвим. Т. отриманий штучно в 1937 італійським ученими Е. Сегре і К. Перрье при бомбардуванні ядер молібдену дейтронами; назву отримав від грец. technet o s - штучний.

Т. стабільних ізотопів не має. З радіоактивних ізотопів (близько 20) практичне значення мають два: 99Тс і 99m tc з періодами напіврозпаду відповідно Т 1/2 = 2,12 ? 10 5 років і t 1/2 = 6,04 ч. У природі елемент знаходиться в незначних кількостях - 10 -10 г в 1 т уранової смолки.

Фізичні та хімічні властивості . Металевий Т. у вигляді порошку має сірий колір (нагадує re, mo, pt); компактний метал (злитки плавленого металу, фольга, дріт) сріблясто-сірого кольору. Т. в кристалічному стані має гексагональну решітку щільної упаковки ( а \u003d 2,735 å, з \u003d 4,391 å); в тонких шарах (менш 150 å) - кубічні гранецентровані грати ( а \u003d 3,68 ± 0,0005 å); щільність Т. (з гексагональної гратами) 11,487 г / см 3,t пл 2200 ± 50 ° С; t кіп 4700 ° С; питомий електроопір 69 · 10 -6 ом? см (100 ° С); температура переходу в стан надпровідності Тс 8,24 К. Т. парамагнитен; його магнітна сприйнятливість при 25 ° С 2,7 · 10 -4 . Конфігурація зовнішньої електронної оболонки атома Тс 4 d5 5 s2 ; атомний радіус 1,358 å; іонний радіус Тс 7+ 0,56 å.

За хімічними властивостями tc близький до mn і особливо до re, в з'єднаннях проявляє ступені окислення від -1 до +7. Найбільш стійкі і добре вивчені сполуки tc певною мірою окислення +7. При взаємодії Т. або його сполук з киснем утворюються окисли tc 2 o 7 і tco 2, з хлором і фтором - галогеніди ТШХ 6, ТШХ 5, ТШХ 4, можливе утворення оксигалогенідов, наприклад ТСО 3 Х (де Х - галоген), з сірої - сульфіди tc 2 s 7 та tcs 2. Т. утворює також технеціевую кислоту htco 4 і її солі пертехнати mtco 4 (де М - метал), карбонільні, комплексні і металлорганические з'єднання. В ряді напруг Т. стоїть правіше водню; він не реагує з соляною кислотою будь-яких концентрацій, але легко розчиняється в азотної та сірчаної кислотах, царській горілці, перекису водню, бромної воді.

Отримання. Основним джерелом Т. служать відходи атомної промисловості. Вихід 99 tc при розподілі 235 u становить близько 6%. З суміші продуктів поділу Т. у вигляді пертехнатов, оксидів, сульфідів витягують екстракцією органічними розчинниками, методами іонного обміну, осадженням малорозчинних похідних. Метал отримують відновленням воднем nh 4 tco 4, tco 2, tc 2 s 7 при 600-1000 ° С або електролізом.

Застосування. Т. - перспективний метал в техніці; він може знайти застосування як каталізатор, високотемпературний і надпровідний матеріал. З'єднання Т. - ефективні інгібітори корозії. 99m tc використовується в медицині як джерело g-випромінювання . Т. радіаціонноопасен, робота з ним вимагає спеціальної герметизированной апаратури .

Літ .: Котег К. В., Павлов О. Н., Шведов В. П., Технецій, М., 1965; Отримання Тс 99 у вигляді металу і його з'єднань з відходів атомної промисловості, в кн .: Виробництво ізотопів, М., 1973.

Конвертер довжини і відстані конвертер маси конвертер заходів обсягу сипучих продуктів і продуктів харчування конвертер площі конвертер обсягу і одиниць вимірювання в кулінарних рецептах конвертер температури конвертер тиску, механічного напруги, модуля Юнга конвертер енергії і роботи конвертер потужності конвертер сили конвертер часу конвертер лінійної швидкості Плоский кут конвертер теплової ефективності і паливної економічності Конвертор чисел в різних системах числення Конвертор одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Конвертор кутової швидкості і частоти обертання Конвертор прискорення Конвертор кутового прискорення Конвертор щільності Конвертор питомої обсягу Конвертор моменту інерції Конвертор моменту сили конвертер крутного моменту конвертер питомої теплоти згорання (по масі) конвертер щільності енергії і питомої теплоти згорання палива (за обсягом) конвертер різниці температур конвертер коеффіці ента теплового розширення Конвертор термічного опору Конвертор питомої теплопровідності Конвертор питомої теплоємності Конвертор енергетичної експозиції та потужності теплового випромінювання Конвертор щільності теплового потоку Конвертор коефіцієнта тепловіддачі Конвертор об'ємної витрати Конвертор масової витрати Конвертор молярного витрати Конвертор щільності потоку маси Конвертор молярної концентрації Конвертор масової концентрації в розчині Конвертор динамічної ( абсолютної) в'язкості Конвертор кінематичної в'язкості Конвертор поверхневого натягу Конвертор паропроникності Конвертор щільності потоку водяної пари Конвертор рівня звуку Конвертор чутливості мікрофонів Конвертор рівня звукового тиску (SPL) Конвертор рівня звукового тиску з можливістю вибору опорного тиску Конвертор яскравості Конвертор сили світла Конвертор освітленості Конвертор дозволу в комп'ютерній графіці конвертер частоти і довжини хвилі Оптична сила в діоптріях і фокусна відстань Оптична сила в діоптріях і збільшення лінзи (×) Конвертор електричного заряду Конвертор лінійної щільності заряду Конвертор поверхневої густини заряду Конвертор об'ємної щільності заряду Конвертор електричного струму Конвертор лінійної щільності струму Конвертор поверхневої густини струму Конвертор напруженості електричного поля Конвертор електростатичного потенціалу і напруги Конвертор електричного опору Конвертор питомої електричного опору Конвертор електричної провідності Конвертор питомої електричної провідності Електрична ємність Конвертор індуктивності Конвертор Американського калібру проводів Рівні в dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ваттах і ін. одиницях Конвертор магніторушійної сили Конвертор напруженості магнітного поля Конвертор магнітного потоку Конвертор магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання Радіоактивність. Конвертер радіоактивного розпаду Радіація. Конвертер експозиційної дози Радіація. Конвертер поглиненої дози конвертер десяткових приставок Передача даних конвертер одиниць типографіки і обробки зображень конвертер одиниць виміру обсягу лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

Хімічна формула

Молярна маса TcCl 4, хлорид техніці (IV) 239.812 г / моль

Масові частки елементів в з'єднанні

Використання калькулятора молярної маси

  • Хімічні формули потрібно вводити з урахуванням регістра
  • Індекси вводяться як звичайні числа
  • Точка на середньої лінії (знак множення), що застосовується, наприклад, в формулах кристаллогидратов, замінюється звичайної точкою.
  • Приклад: замість CuSO₄ · 5H₂O в конвертері для зручності введення використовується написання CuSO4.5H2O.

Калькулятор молярної маси

моль

Всі речовини складаються з атомів і молекул. У хімії важливо точно вимірювати масу речовин, що вступають в реакцію і утворюються в результаті неї. За визначенням моль є одиницею кількості речовини в СІ. Один моль містить точно 6,02214076 × 10²³ елементарних частинок. Це значення чисельно дорівнює константі Авогадро N A, якщо виражено в одиницях моль⁻¹ і називається числом Авогадро. Кількість речовини (символ n) Системи є мірою кількості структурних елементів. Структурним елементом може бути атом, молекула, іон, електрон або будь-яка частка або група частинок.

Постійна Авогадро N A \u003d 6.02214076 × 10²³ моль⁻¹. Число Авогадро - 6.02214076 × 10²³.

Іншими словами моль - це кількість речовини, рівне по масі сумі атомних мас атомів і молекул речовини, помножене на число Авогадро. Одиниця кількості речовини моль є однією з семи основних одиниць системи СІ і позначається моль. Оскільки назва одиниці і її умовне позначення збігаються, слід зазначити, що умовне позначення не схиляється, на відміну від назви одиниці, яку можна схиляти за звичайними правилами російської мови. Один моль чистого вуглецю-12 дорівнює точно 12 м

молярна маса

Молярна маса - фізична властивість речовини, що визначається як відношення маси цієї речовини до кількості речовини в молях. Інакше кажучи, це маса одного моля речовини. В системі СІ одиницею молярної маси є кілограм / моль (кг / моль). Однак хіміки звикли користуватися більш зручною одиницею г / моль.

молярна маса \u003d г / моль

Молярна маса елементів і сполук

З'єднання - речовини, що складаються з різних атомів, які хімічно пов'язані один з одним. Наприклад, наведені нижче речовини, які можна знайти на кухні у будь-якої господині, є хімічними сполуками:

  • сіль (хлорид натрію) NaCl
  • цукор (сахароза) C₁₂H₂₂O₁₁
  • оцет (розчин оцтової кислоти) CH₃COOH

Молярна маса хімічних елементів в грамах на моль чисельно збігається з масою атомів елемента, виражених в атомних одиницях маси (або Дальтона). Молярна маса з'єднань дорівнює сумі молярних мас елементів, з яких складається з'єднання, з урахуванням кількості атомів в з'єднанні. Наприклад, молярна маса води (H₂O) приблизно дорівнює 1 × 2 + 16 \u003d 18 г / моль.

Молекулярна маса

Молекулярна маса (стара назва - молекулярна вага) - це маса молекули, розрахована як сума мас кожного атома, що входить до складу молекули, помножених на кількість атомів в цій молекулі. Молекулярна маса являє собою безрозмірну фізичну величину, чисельно рівну молярніймасі. Тобто, молекулярна маса відрізняється від молярної маси розмірністю. Незважаючи на те, що молекулярна маса є безрозмірною величиною, вона все ж має величину, звану атомної одиницею маси (а.е.м.) або Дальтоном (Так), і приблизно рівну масі одного протона або нейтрона. Атомна одиниця маси також чисельно дорівнює 1 г / моль.

Розрахунок молярної маси

Молярну масу розраховують так:

  • визначають атомні маси елементів по таблиці Менделєєва;
  • визначають кількість атомів кожного елемента у формулі сполуки;
  • визначають молярну масу, складаючи атомні маси входять в з'єднання елементів, помножені на їх кількість.

Наприклад, розрахуємо молярну масу оцтової кислоти

Вона складається з:

  • двох атомів вуглецю
  • чотирьох атомів водню
  • двох атомів кисню
  • вуглець C \u003d 2 × 12,0107 г / моль \u003d 24,0214 г / моль
  • водень H \u003d 4 × 1,00794 г / моль \u003d 4,03176 г / моль
  • кисень O \u003d 2 × 15,9994 г / моль \u003d 31,9988 г / моль
  • молярна маса \u003d 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 \u003d 60,05196 g / mol

Наш калькулятор виконує саме такий розрахунок. Можна ввести в нього формулу оцтової кислоти і перевірити що вийде.

Ви маєте труднощі в перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові вам допомогти. Опублікуйте питання в TCTerms і протягом декількох хвилин ви отримаєте відповідь.