Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Технеций



 Другие рефераты
Теплопроводность в сплошных средах и двухфазных, продуваемых и непродуваемых телах (слоях) Термодинамическая оптимизация процессов разделения Технология неконцентрированной азотной кислоты Титан

Технеций
Технеций (лат. Technetium), Тс, радиоактивный химический элемент VII  группы
периодической системы Менделеева, атомный номер 43, атомная масса 98,  9062;
металл, ковкий и пластичный.
Технеций стабильных изотопов не имеет. Из радиоактивных изотопов (около  20)
практическое значение имеют  два:  99Тс  и  99mTc  с  периодами  полураспада
соответственно Т1/2 = 2,12 Ч105лет и  T1/2  =  6,04  ч.  В  природе  элемент
находится в незначительных количествах - 10-10 г в 1 т урановой смолки.
                      Физические и химические свойства.
Металлический Технеций в виде порошка имеет серый цвет (напоминает  Re,  Mo,
Pt);  компактный  металл  (слитки  плавленого  металла,  фольга,  проволока)
серебристо-серого  цвета.  Технеций  в   кристаллическом   состоянии   имеет
гексагональную решётку плотной упаковки (а = 2,735 [pic], с = 4,391  [pic]);
в тонких слоях (менее 150 [pic]) -  кубическую  гранецентрированную  решётку
(а = 3,68 ? 0,0005 [pic]); плотность Т. (с гексагональной  решёткой)  11,487
г/см3, tпл 2200 ? 50 ?С; tkип 4700 ?С; удельное  электросопротивление  69  *
10-6 омЧсм (100 ?С); температура перехода в состояние  сверхпроводимости  Тс
8,24 К. Технеций парамагнитен; его магнитная восприимчивость  при  25  0С  -
2,7 * 10-4. Конфигурация  внешней  электронной  оболочки  атома  Тс  4d55s2;
атомный радиус 1,358 [pic]; ионный радиус Тс7+ 0,56 [pic].
По химическим свойствам Tc близок к  Mn  и  особенно  к  Re,  в  соединениях
проявляет степени окисления  от  -1  до  +7.  Наиболее  устойчивы  и  хорошо
изучены соединения Tc в степени окисления +7.  При  взаимодействии  Технеция
или его соединений с кислородом образуются окислы Tc2O7 и TcO2, с  хлором  и
фтором - галогениды ТсХ6, ТсХ5, ТсХ4, возможно образование  оксигалогенидов,
например ТсО3Х (где Х - галоген), с серой - сульфиды Tc2S7 и TcS2.  Технеций
образует также технециевую кислоту HTcO4 и её соли  пертехнаты  MеTcO4  (где
Ме - металл), карбонильные, комплексные и металлорганические  соединения.  В
ряду напряжений Технеций стоит правее водорода; он не  реагирует  с  соляной
кислотой любых концентраций,  но  легко  растворяется  в  азотной  и  серной
кислотах, царской водке, перекиси водорода, бромной воде.
                                 Получение.
 Основным источником Технеция служат отходы  атомной  промышленности.  Выход
99Tc при делении 235U  составляет  около  6%.  Из  смеси  продуктов  деления
Технеций  в  виде  пертехнатов,  окислов,  сульфидов  извлекают  экстракцией
органическими   растворителями,   методами   ионного   обмена,    осаждением
малорастворимых  производных.  Металл  получают  восстановлением   водородом
NH4TcO4, TcO2, Tc2S7 при 600-1000 0С или электролизом.
                                 Применение.
Технеций - перспективный металл в технике; он  может  найти  применение  как
катализатор,  высокотемпературный  и  сверхпроводящий  материал.  Соединения
Технеция. - эффективные ингибиторы коррозии. 99mTc используется  в  медицине
как источник g-излучения. Технеций радиационноопасен, работа с  ним  требует
специальной герметизированной аппаратуры.
                              История открытия.
Еще в 1846 году работавший в России химик и  минералог  Р.  Герман  нашел  в
Ильменских  горах  на  Урале  неизвестный  ранее   минерал,   названный   им
иттроильменитом. Ученый не успокоился на достигнутом  и  попытался  выделить
из него новый химический элемент,  который,  как  он  считал,  содержится  в
минерале. Но не успел он  открыть  свой  ильмений,  как  известный  немецкий
химик Г. Розе, «закрыл» его, доказав ошибочность работ Германа.
Спустя четверть века ильмений снова появился на  авансцене  химии  -  о  нем
вспомнили как о претенденте на роль «эка -  марганца»,  который  должен  был
занять  пустовавшее  в  периодической  системе  место  под  номером  43.  Но
репутация ильмения была сильно «подмочена» работами Г. Розе, и, несмотря  на
то, что многие его свойства, в том числе и  атомный  вес,  вполне  подходили
для элемента № 43, Д. И. Менделеев не стал оформлять ему  прописку  в  своей
таблице. Дальнейшие исследования окончательно убедили  научный  мир  в  том,
что ильмений может войти в историю химии лишь с печальной славой  одного  из
многочисленных лжеэлементов.
Поскольку свято место  пусто  не  бывает,  претензии  на  право  занять  его
появлялись одна за другой.  Дэвий,  люций,  ниппоний  -  все  они  лопались,
словно мыльные пузыри, едва успев появиться на свет.
Но  вот  в  1925  году  немецкие  ученые  супруги  Ида  и   Вальтер   Ноддак
опубликовали сообщение о том,  что  ими  обнаружены  два  новых  элемента  -
мазурий (№ 43) и рений (№ 75). К рению судьба  оказалась  благосклонной:  он
тут же был узаконен в правах  и  незамедлительно  занял  приготовленную  для
него резиденцию.  А  вот  к  мазурию  фортуна  повернулась  спиной:  ни  его
первооткрыватели, ни другие ученые  не  могли  научно  подтвердить  открытие
этого элемента. Правда, Ида Ноддак заявила, что «в скором  времени  мазурий,
подобно рению, можно будет покупать в магазинах», но химики,  как  известно,
словам не верят, а других, более убедительных доказательств  супруги  Ноддак
представить не  могли,  -  список  «лжесороктретьих»  пополнился  еще  одним
неудачником.
В этот период некоторые ученые начали склоняться к мысли, что далеко не  все
элементы, предсказанные Менделеевым, в частности элемент № 43, существуют  в
природе. Может быть, их просто нет  и  незачем  понапрасну  терять  время  и
ломать копья? К такому выводу пришел даже крупный немецкий  химик  Вильгельм
Прандтль, наложивший «вето» на открытие мазурия.
Внести ясность в этот  вопрос  позволила  младшая  сестра  химии  -  ядерная
физика, успевшая уже к тому времени завоевать  прочный  авторитет.  Одна  из
закономерностей этой науки (замеченная в 20-х годах советским химиком С.  А.
Щукаревым и окончательно сформулированная в 1934 году  немецким  физиком  Г.
Маттаухом) называется правилом Маттауха - Щукарева, или правилом запрета.
Смысл его заключается в  том,  что  в  природе  не  могут  существовать  два
стабильных изобара, ядерные заряды которых отличаются  на  единицу.  Другими
словами, если у какого - либо химического элемента есть  устойчивый  изотоп,
то его  ближайшим  соседям  по  таблице  «категорически  запрещается»  иметь
устойчивый изотоп с тем же массовым числом. В  этом  смысле  элементу  №  43
явно не  повезло:  его  соседи  слева  и  справа  -  молибден  и  рутений  -
позаботились о том, чтобы все стабильные вакансии  близлежащих  «территорий»
принадлежали их изотопам. А это означало, что элементу №  43  выпала  тяжкая
доля: сколько бы изотопов он не имел, все они  обречены  на  неустойчивость,
и, таким образом, им приходилось непрерывно - днем и  ночью  -  распадаться,
хотели они того или нет.
Резонно предположить, что когда - то элемент № 43  существовал  на  Земле  в
заметных количествах, но постепенно исчез, как утренний  туман.  Так  почему
же в таком случае до наших дней сохранились уран  и  торий?  Ведь  они  тоже
радиоактивны и, следовательно, с первых же  дней  своей  жизни  распадаются,
как говорится, медленно, но верно? Но именно в этом и кроется ответ  на  наш
вопрос: уран и торий только потому и сохранились, что распадаются  медленно,
значительно медленнее, чем другие элементы с  естественной  радиоактивностью
(и все же за время существования Земли запасы урана в ее природных  кладовых
уменьшились  примерно  в  сто  раз).   Расчеты   американских   радиохимиков
показали, что неустойчивый изотоп  того  или  иного  элемента  имеет  шансы,
дожить в земной коре с момента «сотворения мира» до наших дней только в  том
случае, если его период полураспада превышает  150  миллионов  лет.  Забегая
вперед, скажем, что когда были получены различные  изотопы  элемента  №  43,
выяснилось,  что  период  полураспада  самого  долгоживущего  из  них   лишь
немногим больше двух с половиной миллионов лет,  и,  значит,  последние  его
атомы перестали существовать, видимо, даже задолго  до  появления  на  Земле
первого динозавра:  ведь  наша  планета  «функционирует»  во  Вселенной  уже
примерно 4,5 миллиарда лет.
Стало быть, если ученые хотели «пощупать» своими руками элемент  №  43,  его
нужно было этими же руками и создавать, поскольку природа давно  внесла  его
в списки пропавших. Но по плечу ли науке такая задача?
Да,  по  плечу.  Это  впервые  экспериментально  доказал  еще  в  1919  году
английский  физик  Эрнест  Резерфорд.   Он   подверг   ядро   атомов   азота
ожесточенной  бомбардировке,  в   которой   орудиями   служили   все   время
распадавшиеся атомы радия, а снарядами  -  образующиеся  при  этом  альфа  -
частицы. В результате длительного обстрела  ядра  атомов  азота  пополнились
протонами и он превратился в кислород.
Опыты Резерфорда вооружили ученых необыкновенной артиллерией: с  ее  помощью
можно было не разрушать, а создавать - превращать одни  вещества  в  другие,
получать новые элементы.
Так почему бы не попытаться добыть таким путем  элемент  №  43?  За  решение
этой проблемы взялся молодой итальянский физик Эмилио Сегре. В начале  30  -
х годов он  работал  в  Римском  университете  под  руководством  уже  тогда
знаменитого  Энрико  Ферми.  Вместе  с  другими  «мальчуганами»  (так  Ферми
шутливо называл своих талантливых учеников) Сегре принимал участие в  опытах
по  нейтронному  облучению  урана,  решал  многие  другие  проблемы  ядерной
физики. Но вот молодой ученый получил заманчивое  предложение  -  возглавить
кафедру физики  в  Палермском  университете.  Когда  он  приехал  в  древнюю
столицу  Сицилии,  его  ждало  разочарование:   лаборатория,   которой   ему
предстояло  руководить,  была  более  чем  скромной  и  вид  ее  отнюдь   не
располагал к научным подвигам.
Но велико 
123
скачать работу


 Другие рефераты
Достоверность писцовых книг
Нарушения зрения детей
Банкротство предприятий и организаций
Медь


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ