O tecnecio es un elemento de número atómico 43 perteneciente al grupo 7 de la Tabla Periódica. Es un metal de transición y fue el primer elemento producido artificialmente en la historia humana. Todavía se debate si el metal se puede encontrar naturalmente en la corteza terrestre.
Este elemento tiene gran utilidad en medicina nuclear, ya que posee un isótopo capaz de producir imágenes utilizadas para el diagnóstico de tumores en diversos órganos del cuerpo humano. Aunque su química no está tan desarrollada, el interés por ella se debe a la medicina nuclear.
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Resumen sobre el tecnecio
- El tecnecio fue el primer elemento que se produjo artificialmente.
- Químicamente, esto metal es muy similar a renio, también del grupo 7.
- Se especula con la presencia de tecnecio en la corteza terrestre, pero su producción sigue siendo totalmente artificial.
- El elemento se usa ampliamente en medicina nuclear para el diagnóstico de tumores y la obtención de imágenes de varios órganos.
- Su descubrimiento tuvo lugar en 1937, por el grupo del científico italiano Emilio Segrè.
Propiedades del tecnecio
- Símbolo: Tc.
- Número atómico: 43.
- Masa atomica: 98 u.c.
- Configuración electrónica: [Kr] 5 s2 4d5.
- Punto de fusión: 2157°C.
- Punto de ebullición: 4265°C.
- Densidad: 11,50 g.cm-3.
- Serie química: metal de transición; grupo 7
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Características del tecnecio
El tecnecio es un elemento originalmente artificial, el primero en ser producido por la humanidad. Ya se ha producido tecnecio metálico en el rango de kilogramos, inicialmente a través de la reducción de Tc2s7 a 1100 °C con gas hidrógeno. Actualmente, la reducción de pertecnetato de amonio (NH4costo total de propiedad4), también con gas hidrógeno.
En su forma metálica, el tecnecio es gris plateado y se oscurece lentamente al contacto con el aire. Es de destacar que tu química es similar al renio, elemento situado justo debajo en el grupo 7. Por ejemplo, al dividirse, ambos pueden arder en contacto con el aire a una temperatura de unos 370 °C. También tienen en común la capacidad de reaccionar con halógenos.
El tecnecio no se disuelve en ácido clorhídrico en ninguna concentración, pero se disuelve en:
- ácido nítrico;
- agua regia (una mezcla de ácidos nítrico y clorhídrico en alta concentración);
- ácido sulfúrico.
los estados de oxidación Los valores más comunes para el tecnecio oscilan entre 0 y +7, pero la mayor parte de la química del tecnecio tiene el anión pertecnetato (TcO4-) como precursor.
Actualmente están catalogados 43 isótopos de tecnecio, cuyas masas oscilan entre 86 y 113. Entre algunos ejemplos de estos isótopos se encuentran los 97tc, con media vida de 2,6x106 años, y el 98Tc, con una vida media de 4,2 x 106 años. El isótopo más explotado químicamente es el 99Tc, con una vida media de 2,1 x 105 años.
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Ocurrencia de tecnecio
Es común decir que el tecnecio no se produce naturalmente en nuestro planeta, solo se prepara sintéticamente. Sin embargo, en 1956, el químico japonés Paul Kuroda predijo que una especie de reactor nuclear natural podría haber existido en las profundidades de planeta.
Cinco años más tarde, en 1961, Kuroda informó a presencia de 99Tc en una muestra de pechblenda (un mineral rico en uranio), cuyo contenido sería del orden de 2 x 10-10 gramos de isótopo por kilogramo de mineral.
Más tarde, en 1962, investigadores franceses confirmaron las teorías de Kuroda al evaluar muestras de rocas en el Gabón e incluso indicó la presencia de trazas de tecnecio en las muestras. Entonces el La idea de que no existe el tecnecio natural es contradictoria, sujeto a gran discusión entre la comunidad científica.
En cuanto al espacio, el tecnecio fue detectado en llamadas estrellas rojo gigante, en la década de 1950, pero no en la sol, algo que ayuda a probar que el Sol es una estrella relativamente nueva. La detección de tecnecio en estas estrellas fue muy importante, ya que la vida media del elemento es mucho más corta. que la edad de estas estrellas, lo que sugiere que en realidad se está produciendo tecnecio en estos cuerpos celestial.
Obtención de tecnecio
Si bien existe un debate sobre la presencia natural o no del tecnecio en nuestro planeta, es un hecho que la La producción de tecnecio se realiza por medios artificiales en centrales nucleares. Corresponde a alrededor del 6% de los productos de fisión de la uranio, siendo recuperada muchos años después.
Su recuperación se produce de forma que da tiempo a los productos de fisión de vida media corta y altamente radiactivos se han desintegrado. En general, el tecnecio se separa de otros productos de fisión mediante resinas de intercambio iónico o extracción con disolventes.
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Aplicaciones del tecnecio
El uso principal del tecnecio es en medicina nuclear, concretamente en el diagnóstico de tumores.Para ello se utiliza la desintegración isotópica 99mTc, que corresponde al isótopo metaestable de 99Tc. La forma metaestable es la forma excitada del isótopo tradicional, es decir, más energética, con distintas propiedades nucleares.
Con fines medicinales, el 99mTc en el paciente en forma de solución solución salina que será absorbida por el Organo ser evaluado. Este isótopo se produce a partir de molibdeno-99 (99Mo), también sintético, formando el anión [99Mugir4]2-, que se descompone, emanando partículas β, y produce el [99mcosto total de propiedad4]-, forma química que solía inyectarse en el paciente.
Este isótopo metaestable es muy adecuado para este propósito ya que, después de ser inyectado, normalmente se descompone en el isótopo 99Tc, emitiendo radiación suficiente gamma (energía) para obtener el resultado si se usa muy poco del isótopo metaestable, algo alrededor de 1 x 10-9 a 1 x 10-12 lunares
Algo igualmente ventajoso es la vida media del 99mTc — en el rango de seis horas. Esta vida media es lo suficientemente larga para que la muestra se inyecte en el paciente antes de cualquier decaimiento, pero lo suficientemente pequeño como para que las emisiones sean medibles en pequeñas concentraciones del isótopo.
Toda la radiación gamma liberada se utiliza para generar una imagen, que puede ser:
- bidimensional (para evaluar tumores y metástasis);
- tridimensional (para crear imágenes de la corazón, huesos, hígado, riñones y cerebro).
Precauciones con tecnecio
Es necesario prestar atención a radioactividad de tecnecio, principalmente para que su manejo sea adecuado. En pequeñas cantidades, como por ejemplo menos de 0,05 gramos, los riesgos que presenta no son tan graves, aunque es necesario tomar precauciones. Por ejemplo, la radiación gamma más peligrosa es casi inexistente, pero la las emisiones beta son fácilmente contenidas por el vidrio.
También debe recordarse que los isótopos de tecnecio tienen una vida media prolongada. Por lo tanto, la cantidad de radiación generada es pequeña en un corto intervalo de tiempo, lo que refuerza aún más la necesidad de trabajar en pequeñas cantidades.
Una de las formas de manipular el tecnecio implica uso de una capucha de guante, para que la muestra quede aislada y el operador no esté expuesto a los riesgos asociados a la radiación.
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historia del tecnecio
grupo 7 de Tabla periodica atrajo la atención durante mucho tiempo, ya que en el desarrollo de la tabla original de Dmitri Mendeleev, solo uno elemento químico contenida en él: la manganeso. Así, en el siglo XX, se han hecho muchos intentos para que los elementos del grupo 7 sean descubiertos, la mayoría de ellos obviamente ineficaces.
En 1925, sin embargo, Otto Berg, Walter Noddack e Ida Tacke (más tarde Ida Noddack) afirmaron haber descubierto no uno, sino dos nuevos elementos del grupo 7, a los que denominaron masurium (Z = 43) y renio (Z = 75). El segundo fue aceptado, pero el elemento 43 no tuvo el mismo respeto, siendo objeto de muchas disputas.
Ante muchos impasses, la descubrimiento oficial del elemento 43 se atribuye al italiano Emilio Segrè, quien contó con la ayuda de su grupo de investigadores, en 1937. Segrè y su equipo lo lograron manipulando una muestra de molibdeno, que fue bombardeada con deuterio durante varios meses.
Tras varios análisis, el equipo italiano consiguió identificar este nuevo elemento, que podía separarse hirviéndolo con hidróxido de sódio y una pequeña cantidad de peroxido de hidrogeno.
El nombre tecnecio proviene del griego tecnetos y significa "artificial". |
Ejercicios resueltos sobre tecnecio
Pregunta 1
(ESCS-DF 2011) En medicina nuclear, los radiofármacos se utilizan en el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades. Algunos radiofármacos utilizan tecnecio-99m (Tc-99m), que tiene propiedades útiles como marcador. nucleido emisor de rayos gamma y se puede utilizar en exámenes del cerebro, miocardio, tiroides, pulmones y otros.
El uso de un radioisótopo depende de sus propiedades químicas y biológicas, incluida su vida media. El isótopo 99mTc tiene una vida media de seis horas, adecuada para que se acumule en el órgano a estudiar y para que no permanezca mucho tiempo en el cuerpo.
La masa de 99mTc, necesaria para realizar una determinada prueba, corresponde a 500 mg. Considerando que un paciente se someterá a este examen 12 horas después de la administración del radionúclido, la cantidad mínima del radiofármaco que debe recibir el paciente es igual a:
A) 2 gramos
B) 1 gramo
C) 500 mg
D) 250 mg
E) 125 mg
Resolución:
Alternativa A
La vida media es el tiempo que tarda la cantidad de una muestra radiactiva en reducirse a la mitad. El paciente realizará el examen 12 horas después de la administración del 99mTc, que tiene una vida media de seis horas.
Si se necesitan 500 mg, significa que después de 12 horas, solo 500 mg del 99mTc estará disponible. En 12 horas, habían pasado dos tiempos de vida media, lo que significa que la muestra se redujo a la mitad dos veces, es decir, la cantidad original se dividió por cuatro.
Así, la cantidad inicial de radiofármaco que debe recibir el paciente es de al menos 2 gramos, ya que al cabo de 12 horas solo quedarán 500 mg de muestra.
Pregunta 2
(Fameca-SP 2014) La figura muestra un generador de 99mTc (tecnecio-99 metaestable) producido en Brasil por Ipen. Este radionúclido, utilizado en medicina nuclear, se produce de forma continua por la descomposición del radionúclido "principal", que es 99Mo (molibdeno-99). El gráfico muestra una actividad típica de 99Mo de estos generadores en función del tiempo en días.
En la ecuación nuclear que se refiere a la descomposición de 99Mo, el nucleido “padre”, a 99mTc, el nucleido “hijo”, hay una liberación de
A) partículas alfa.
B) partículas beta negativas.
C) partículas beta positivas.
D) neutrones.
E) protones.
Resolución:
Alternativa C
ambos 99cuanto el 99mTc tienen la misma masa. Ellos en 99mTc simplemente significa que es un isótopo metaestable, es decir, se encuentra en un nivel de energía más alto que el isótopo 99Tc convencional, pero sin interferencias en la masa.
El molibdeno tiene un número atómico de 42, mientras que el tecnecio tiene un número atómico de 43.
Así, se puede ver que en la decadencia de la 99Mo para la producción de 99mTc hubo mantenimiento de la masa y aumento de una unidad en el número atómico. Esto es característico de la emisión de partículas beta negativas, ya que estas partículas tienen una masa despreciable y un número atómico igual a -1, al igual que la electrón.
Por Stefano Araújo Novais
Profesor de química
