TECNECIO

El tecnecio es el más ligero de los elementos químicos que no cuentan con isótopos estables y el

primer elemento sintético que se encuentra en la tabla periódica.

Elemento químico de símbolo Tc y número atómico 43. Fue el primer elemento obtenido de manera artificial en un clclotrón. También se obtiene como el principal constituyente de los productos de fisión en un reactor nuclear o, en forma alterna, por la acción de neutrones sobre el 98Mo. El isótopo 99Tc es el más útil en la investigación química por su larga vida media: 2 x 105 años. La química del tecnecio se parece mucho a la del renio, y se han preparado algunos compuestos en muchos casos.

Símbolo: Tc Clasificación: Metales de transición Grupo 7 Número Atómico: 43Masa Atómica: (98,9063)Número de protones/electrones: 43Número de neutrones (Isótopo 98-Tc): 55 Estructura electrónica: [Kr] 4d5 5s2

Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 13, 2Números de oxidación: +4, +5, +6, +7 Electronegatividad: 1,9Energía de ionización (kJ.mol-1): 702Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 96Radio atómico (pm): 135Radio iónico (pm) (carga del ion): 95(+2), 72(+4), 56(+7)Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 23,81Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 585,22 Punto de Fusión (ºC): 2157Punto de Ebullición (ºC): 4265Densidad (kg/m3): 11500 (estimada); (20 ºC)Volumen atómico (cm3/mol): 8,60Estructura cristalina: Hexagonal Color: Gris-plateado Isótopos: Artificial. Treinta y tres isótopos inestables cuyo período de semidesintegración oscila entre 130 milisegundos (113-Tc) y 4,2x106 años (98-Tc). Otros importantes son 99-Tc (2,111x105años) y 97-Tc (2,6x106 años). Descubierto en: 1937Descubierto por: C. Perrier y E. SegreFuentes: fisión de uranio, bombardeo de molibdeno. Usos: Los isótopos isómeros 99m-Tc (período de semidesintegración: 6 horas) y 95m-Tc (período de semidesintegración: 61 días) se usan como fuentes de rayos gamma en medicina y como trazadores.

Isótopos

El tecnecio es uno de los dos elementos, dentro de los 82 primeros, que no posee isótopos estables (de hecho, es elemento con el número atómico más bajo que es exclusivamente radiactivo); el otro elemento es el promecio.[49] Los radioisótopos más estables del tecnecio son el 98Tc (período de semidesintegración: 4,2 millones de años), el 97Tc (período de semidesintegración: 2,6 millones de años) y el 99Tc (período de semidesintegración: 211,1 miles de años).[50]

Se han caracterizado otros veintidós radioisótopos con masas atómicas que abarcan desde las 87,933 u (88Tc) hasta las 112,931 u (113Tc). La mayoría de sus períodos de semidesintegración son menores a una hora; las excepciones son el 93Tc (período de semidesintegración: 2,75 horas), 94Tc (período de semidesintegración: 4,883 horas), 95Tc (período de semidesintegración: 20 horas) y 96Tc (período de semidesintegración: 4,28 días).[50]

El tecnecio posee también numerosos meta-estados. El 97mTc es el más estable, con un período de semidesintegración de 90,1 días (0,097 eV). Le sigue el 95mTc (período de semidesintegración: 61 días, 0,038 eV), el 99mTc (período de semidesintegración: 6,01 horas, 0,143 eV). El 99mTc sólo emite rayos gamma, desintegrándose hasta 99Tc.[50]

Para los isótopos más ligeros que el isótopo 98Tc, el modo primario de desintegración es la captura electrónica, originando molibdeno. Para los isótopos más pesados, el modo primario es la emisión beta, originando rutenio, con la excepción del 100Tc que puede desintegrarse tanto por emisión beta como por captura electrónica.[50] [51]

El 99Tc es el isótopo más común y el más fácil de obtener, ya que es producto mayoritario de la fisión del 235U. Un gramo de 99Tc produce 6,2·108 desintegraciones por segundo (esto es 0,62 GBq·g-1).[52

CURIOSIDADES Y CARACTERÍSTICAS

Encontrado en el espectro de algunas estrellas (no se encuentra de manera natural

en la Tierra; es artificial). Ese es el significado de tecnecio: artificial. Fue predicha

su existencia de acuerdo con la tabla periódica. Parece ser que W. Nodack e I.

Tacke lo detectaron espectroscópicamente en 1925 y le dieron el nombre de

Masurio (Ma).

Fue descubierto realmente por C. Perrier y E. Segre en Italia, en 1937, en una

muestra de molibdeno que había sido bombardeada con deuterones en el ciclotrón

de Berkeley. Se convirtió así en el primer elemento artificial. No se ha encontrado

en ningún mineral de la Tierra, hasta el momento. Si existe, su concentración debe

ser muy pequeña.

Se ha encontrado en el espectro de estrellas tipo S, M y N, lo que ha conducido a

nuevas teorías sobre la producción de elementos pesados en las estrellas.

Se han llegado a obtener kilogramos del elemento (99-Tc). La primera vez pasando

hidrógeno a 1100ºC sobre Tc2S7. Actualmente se obtiene por reducción del

pertecnato de amonio [NH4TcO4] con hidrógeno.

Es un metal pesado, gris plateado que pierde el brillo lentamente en el aire húmedo

(se oxida). Químicamente es más similar al renio que al molibdeno. Arde en

corriente de oxígeno formando el heptaóxido de tecnecio. Se disuelve en ácido

nítrico, agua regia y ácido sulfúrico concentrado, pero no es soluble en ácido

clorhídrico. El cinc lo precipita de sus disoluciones.

Es superconductor por debajo de 11 K.

Es un inhibidor de la corrosión del acero: se ha informado que cantidades de 55

ppm de KTcO4 en agua destilada aireada pueden proteger a aceros templados hasta

temperaturas de 250ºC.

Su empleo está limitado a sitios cerrados, ya que es un material radiactivo: el 98-Tc

tiene una actividad específica de 6,2x108 Bq/g, por lo que es muy peligroso.

ESTADO FÍSICO EN LA NATURALEZA

Puesto que el tecnecio es inestable, sólo existen pequeñísimas trazas en la corteza terrestre

originadas por la fisión espontánea del uranio. En 1999, David Curtis estimó que en un kilogramo

de uranio está contenido aproximadamente 1 ng (10-9 g) de tecnecio. Se ha encontrado tecnecio

de origen extraterrestre en estrellas gigantes rojas (tipos S, M y N) mediante el análisis del

espectro de la luz emitida por las mismas.

USO COTIDIANO DEL TECNECIO

Medicina nuclear

El 99mTc (la "m" indica que es un isómero nuclear metaestable) es el radioisótopo más utilizado en la práctica diagnóstica, estimándose que el 80% de los procedimientos de medicina nuclear lo utilizan. Se usa principalmente en procedimientos de diagnóstico de funcionamiento de órganos del cuerpo humano, por ejemplo, como marcador radiactivo que el equipamiento médico puede detectar en el cuerpo humano. Este isótopo se adapta muy bien a su uso, ya que emite rayos gamma fácilmente detectables con una energía de 140 keV, y su período de semidesintegración es de 6,0058 horas (es decir, en 24 horas se desintegran quince dieciseisavos del total para originar 99Tc). El libro "Technetium", de Klaus Schwochau, enumera 31 radiofármacos basados en el 99mTc usados en estudios funcionales del cerebro, el miocardio, la glándula tiroidea, los pulmones, el hígado, la vesícula biliar, los riñones, el esqueleto, la sangre y los tumores.

Uso químico

Como el renio y el paladio, el tecnecio puede usarse como catalizador. Para algunas reacciones, por ejemplo la deshidrogenación del alcohol isopropílico, supone un catalizador mucho más efectivo que el renio o el paladio. Por supuesto, su radiactividad es el mayor problema a la hora de encontrar aplicaciones seguras.[11]

Bajo ciertas circunstancias, una pequeña concentración (5·10-5 mol·l-1) del anión pertecnetato en agua puede proteger hierros y aceros al carbono de la corrosión. Por esta razón, el pertecnetato puede emplearse como inhibidor de la corrosión anódica para el acero, pero la radiactividad del tecnecio presenta ciertos problemas a la hora de usarlo para aplicaciones estrictamente químicas como ésta.

WOLFRAMIO O VOLFRAMIO, TAMBIÉN LLAMADO TUNGSTENO

Elemento químico de símbolo W, de número atómico 74 y peso atómico 183.85. Este metal tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo y brillo metálico gris plateado. Su punto de fusión de 3410ºC (6170ºF) es el más alto de los metales. El metal exhibe una baja presión de vapor, alta densidad y gran fuerza a temperaturas elevadas en ausencia de aire, y es extremadamente duro.

Desde el punto de vista químico, el tungsteno es relativamente inerte. No lo atacan con facilidad los ácidos comunes, los álcalis o el agua regia. Reacciona con una mezcla de ácidos nítrico y fluorhídrico. Las sales oxidantes fundidas, como el nitrito de sodio, lo atacan fácilmente. El cloro, el bromo, el yodo, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y el azufre gaseosos reaccionan con tungsteno sólo a altas temperaturas. El carbono, el boro, el silicio y el nitrógeno también forman compuestos con él a temperaturas elevadas; con hidrógeno no reacciona.

Las aleaciones ferrosas consumen el 40% del tungsteno obtenido en las minas. Cuando se adiciona al hierro o al acero, el tungsteno mejora la dureza y la fuerza a temperaturas elevadas. El carburo de tungsteno (representa el 38% de todo el W) ha reemplazado al diamante en muchas aplicaciones para troqueles y perforaciones. Es uno de los mejores materiales para herramientas duras, y retiene sus propiedades a altas temperaturas. El tungsteno metálico puro en alambre, barra y lámina (15%) es importante en lámparas eléctricas, productos electrónicos e industria eléctrica. Otras aplicaciones son varillas para soldar, blancos para rayos X, alambres de plomo, cátodos para tubos de poder y plaquitas de distribuidores de automóviles y aeronaves.

Los compuestos de tungsteno incluyen estados de oxidación de 2+ a 6+; los estados de oxidación elevados son los más estables. La química del tungsteno se asemeja a las del cromo y del molibdeno, los cuales ocupan también el mismo subgrupo en la tabla periódica. La química acuosa del tungsteno es complicada por su tendencia a formar iones complejos.

El tungsteno forma cuatro óxidos estables bien definidos y dos carburos. Otros compuestos importantes son el carbonilo, nitruro, boruro, fosfuro, siliciuro y sulfuro.

Símbolo: WClasificación: Metales de transición Grupo 6 Número Atómico: 74Masa Atómica: 183,84Número de protones/electrones: 74Número de neutrones (Isótopo 184-W): 110Estructura electrónica: [Xe] 4f14 5d4 6s2

Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 32, 12, 2Números de oxidación: +2, +3, +4, +5, +6 Electronegatividad: 2,36Energía de ionización (kJ.mol-1): 770Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 79Radio atómico (pm): 141Radio iónico (pm) (carga del ion): 68(+4), 62(+6)Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 35,2Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 799,1 Punto de Fusión (ºC): 3422Punto de Ebullición (ºC): 5555Densidad (kg/m3): 19300; (20 ºC)Volumen atómico (cm3/mol): 9,53Estructura cristalina: CúbicaColor: Plateado.

Isótopos: Cinco isótopos naturales: 180-W (0,13%), 182-W (26,3%), 183-W (1,1x1017

años, 14,3%), 184-W (3x1017 años, 30,67%), 186-W (28,6%). Veintiocho inestables cuyo

período de semidesintegración oscila entre 0,9 milisegundos (158-W) y 121,2 días (181-W).

Descubierto en: 1783Descubierto por: Fausto y Juan José de ElhuyarFuentes: Minerales: wolframita [(Fe,Mn)(WO4)], scheelita (CaWO4), ferberita (FeWO4), hübnerita (MnWO4), stolzita (PbWO4) (todos son wolframatos).Usos: Aleaciones duras (brocas, piedras de afilar), electrodos y filamentos incandescentes, cabezas de cohetes, motores de aviones.

Curiosidades y características En los países de habla inglesa y francesa se suele emplear el nombre antiguo de

tungsteno (del sueco tung sten = piedra pesada). El nombre wolframio procede del alemán (de la wolframita).

En 1779, Peter Woulfe estudió el mineral wolframita y concluyó que debía contener una nueva sustancia. En 1781, Scheele encontró que se podía obtener un nuevo ácido (denominado tungsténico) a partir del mineral scheelita. Scheele y Berman sugieren la posibilidad de obtener un nuevo metal por reducción de este ácido.En 1783, los hermanos Elhuyar encontraron que el ácido obtenido de la wolframita era idéntico al de Scheele, y en este mismo año obtuvieron el elemento por reducción del ácido con carbón.

Constituye el 1,25x10-4% en peso de la corteza. No se encuentra en estado nativo. Los minerales principales son la wolframita y scheelita. Otros son hübnerita, ferberita, stolzita, tungstita u ocre de tungsteno (WO3.H2O), cuprotungstita [CuWO4], tungstenita (WS2).

El metal se obtiene comercialmente mediante reducción del óxido (WO3) con hidrógeno o carbono a 1200ºC. El polvo obtenido se prensa y sinteriza. Se purifica mediante fusión por zonas.

El wolframio puro es un metal de color gris-acero a blanco-estaño. Cuando está muy puro se puede cortar con una sierra, forjar, estirar en hilos, extrudir, etc: es muy dúctil y maleable.

El metal impuro es quebradizo y duro: se trabaja con dificultad. Tiene el mayor punto de fusión y la presión de vapor más baja de todos los metales.

A temperaturas superiores a 1650ºC tiene la mayor resistencia a la tensión. Su coeficiente de dilatación es semejante al de los vidrios de borosilicato: se emplea

en soldadura de metal-vidrio. Su conductividad eléctrica es un 30% de la del cobre. A temperatura ambiente es estable al aire por la formación de una capa de óxido,

que sólo es atacada lentamente por los ácidos. Si se trata de una mezcla de fluorhídrico y nítrico el ataque es rápido.

A altas temperaturas debe protegerse de la oxidación, reacciona con cloro y bromo para dar los hexahaluros respectivos; con boro, carbono, silicio y nitrógeno da boruros, carburos, siliciuros y nitruros extraordinariamente duros y de altos puntos de fusión. Aleaciones para herramientas de alta velocidad, Hastelloy(R), Stellite(R) y otras muchas.

Entre sus compuestos:Los wolframatos de calcio y magnesio se utilizan en luces fluorescentes.Otras sales se utilizan en la industria química y de curtidos. El Na2WO4 se emplea en la fabricación de tejidos incombustibles.El carburo de wolframio es un material de gran importancia en el trabajo de metales: corte, tornos,.., minería, petróleo. La brocas de widia (del alemán wie diamant: como el diamante) son WC con 10% de cobalto, son extremadamente duras.El disulfuro de wolframio es un lubricante seco empleado a altas temperaturas (estable a 500ºC).El trióxido (amarillo) se emplea en pinturas y en cerámica.Ni el wolframio ni sus combinaciones parecen tóxicas.

Abundancia y obtención

Para extraer el elemento de su mena, se funde ésta con carbonato de sodio obteniéndose wolframato de sodio, Na2WO4. El wolframato de sodio soluble se extrae después con agua caliente y se trata con ácido clorhídrico para conseguir ácido volfrámico, H2WO4. Este último compuesto, una vez lavado y secado, forma el óxido WO3, que se reduce con hidrógeno en un horno eléctrico. El fino polvo obtenido se recalienta en moldes en una atmósfera de hidrógeno, y se prensa en forma de barras que se enrollan y martillean a alta temperatura para hacerlas compactas y dúctiles.

Hay minerales de wolframio sobre todo en China, Bolivia, Portugal, Rusia, Corea del Sur, Perú y Estados Unidos (en California y Colorado). El 75% del wolframio procede de China (2002). En España se encuentran minerales de wolframio en León (Bierzo Occidental), Galicia, especialmente en Ponteceso (La Coruña), en Extremadura, especialmente en algunas localidades de Badajoz y en Tornavacas y Acebo (Cáceres), donde tuvo gran relevancia por la demanda generada durante la Segunda Guerra Mundial.

Este elemento ocupa el puesto 57º en la clasificación de elementos más abundantes de la corteza terrestre.

No se encuentra nunca libre en la naturaleza, sino en forma de sales combinado con otros elementos, principalmente como la scheelita (CaWO4) y la wolframita ((Fe,Mn)WO4), que son sus minerales más importantes. El wolframio natural es una mezcla de cinco isótopos estables. Además se conocen 21 isótopos inestables.

El wolframio se extrae de varios minerales wolfrámicos, como el volframita ((Fe,Mn)WO4)[27] , la scheelita (CaWO4)[27] , la cuproscheelita (CuWO4)[27] , ferberita (FeWO4), la Hübnerita (MnWO4) y la stolzita (PbWO4)[27] . Estos minerales se extraen y se utilizan para producir cerca de 37.400 toneladas de concentrados de tungsteno por año.[28] China produjo

más del 75% de este total y la mayor parte de la producción restante procede de: Austria, Bolivia, Portugal y Rusia.[28]

El tungsteno se extrae de sus minas en varias etapas. El mineral se convierte posteriormente en trióxido de wolframio (WO3), que se calienta con hidrógeno o carbono para producir wolframio en polvo.[29] Se puede utilizar en ese estado o prensado en barras macizas.

El wolframio también puede ser extraído por reducción con hidrógeno de WF6:

WF6 + 3 H2 → W + 6 HF

o por descomposición pirolítica:

WF6 → W + 3 F2 (ΔHr = +)

Los precios del volframio se registran en la Bolsa de Metales de Londres. El precio de metal puro es de alrededor de $20.075 por tonelada.[30

Isótopos

Naturalmente el wolframio consta de cinco isótopos cuyas vidas medias son tan largas que pueden considerarse estables. En teoría, los cinco isótopos pueden descomponerse en isótopos del hafnio por la emisión de radiaciones alfa, pero sólo el 180W se ha observado con una vida media de (1,8 ± 0,2)×1018 años,[31] en promedio, es el rendimiento alrededor de dos desintegraciones alfa de 180W en un gramo de volframio natural al año.[32] Los otros isótopos naturales que no se han observado directamente han limitando su vida media a:[32]

182W, T1/2 > 8,3×1018 años183W, T1/2 > 29×1018 años184W, T1/2 > 13×1018 años186W, T1/2 > 27×1018 años

Otros 30 radioisótopos artificiales de wolframio se han caracterizado por tener una vida media estable, de los cuales181W tiene una vida media de 121,2 días, 185W con una vida media de 75,1 días, 188W con una vida media de 69,4 días, 178W con una vida media de 21,6 días, y 187W con una vida media de 23,72 h. Todos los demás isótopos tienen una vida media de menos de 3 horas, y la mayoría de éstos tienen una vida media inferior a 8 minutos.[32] El wolframio también tiene 4 isómeros nucleares, el más estable es 179mW (T½ 6.4 minutos).

Usos

En estado puro se utiliza en la fabricación de filamentos para lámparas eléctricas, resistencias para hornos eléctricos con atmósfera reductoras o neutras, contactos eléctricos para los distribuidores de automóvil, anticátodos para tubos de rayos X y de televisión.[9]

Tiene usos importantes en aleaciones para herramientas de corte a elevada velocidad (W2C), en la fabricación de bujías y en la preparación de barnices (WO3) y mordientes en tintorería, en las puntas de los bolígrafos y en la producción de aleaciones de acero duras y resistentes.

Los wolframatos de calcio y magnesio se utilizan en la fabricación de tubos fluorescentes.[14]

El carburo de wolframio, estable a temperaturas del orden de 500 °C, también se usa como lubricante seco.[1] [15]

Para la soldadura TIG (Tungsten Inert Gas): consiste en usarlo de electrodo no fusible (que no se funde), para hacer de arco eléctrico entre la pieza y la máquina, ya que soporta 3.410 °C cuando es puro (se usa para soldar aluminio o magnesio, en corriente alterna). En este caso, el electrodo lleva un distintivo de color verde. Asimismo, si se alea con torio (al 2%), soporta los 4.000 °C y su uso alcanza la soldadura de aceros inoxidables, cobre y titanio, entre otros, en corriente continua, en cuyo caso la cinta pintada es de color rojo. También se dan aleaciones con otros elementos químicos, como el circonio, el lantano, etc.[16]

Desde la Segunda Guerra Mundial se usó para blindar la punta de los proyectiles anti-tanque, como en la munición AP, y en la coraza de los blindados.[2] [17]

También se usa para la fabricación de dardos, concretamente en los barriles de los dardos, en aleación con níquel, y en una proporción desde el 80% al 97%. En los últimos años se ha utilizado para la fabricación de joyas como brazaletes, anillos y relojes.

http://www.lenntech.es/periodica/elementos/w.htm#ixzz1Lmmfkg1ohttp://www.lenntech.es/periodica/elementos/tc.htm#Nombre#ixzz1LmdNPS9ohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tecnecio#Is.C3.B3topos

http://es.wikipedia.org/wiki/Wolframio