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Óxido de tecnecio (IV)

El óxido de tecnecio (IV) , también conocido como dióxido de tecnecio , es un compuesto químico con la fórmula TcO 2 que forma el dihidrato, TcO 2 · 2H 2 O, que también se conoce como hidróxido de tecnecio (IV) . Es un sólido negro radiactivo que se oxida lentamente en el aire. [1] [4]

Preparación

El dióxido de tecnecio se produjo por primera vez en 1949 electrolizando una solución de pertecnetato de amonio bajo hidróxido de amonio y este método se utiliza para separar el tecnecio del molibdeno y el renio . [1] [4] [5] Ahora existen formas más eficientes de producir el compuesto, como la reducción del pertecnetato de amonio mediante zinc metálico y ácido clorhídrico , cloruro estannoso , hidrazina , hidroxilamina , ácido ascórbico , [4] mediante hidrólisis. de hexaclorotecnato de potasio [3] o por descomposición del pertecnetato de amonio a 700 °C en atmósfera inerte: [1] [6] [7]

2 NH 4 TcO 4 → 2 TcO 2 + 4 H 2 O + N 2

Todos estos métodos excepto el último conducen a la formación del dihidrato. El método más moderno para producir este compuesto es mediante la reacción de pertecnetato de amonio con ditionito de sodio . [8]

Propiedades

El dihidrato se deshidrata a dióxido de tecnecio anhidro a 300 °C, y si se calienta aún más a 1100 °C bajo una atmósfera inerte; sin embargo, si hay oxígeno presente, reaccionará con el oxígeno para producir óxido de tecnecio (VII) a 450 °C. . [1] [3] [7] Si hay agua presente, el ácido pertecnético se produce mediante la reacción del óxido de tecnecio (VII) con agua. [6]

Si el dióxido de tecnecio se trata con una base, como el hidróxido de sodio , se forma el ion hidroxotecnetato(IV), que se oxida fácilmente a ácido pertecnético de numerosas maneras, como por ejemplo mediante la reacción con peróxido de hidrógeno alcalino, ácido nítrico concentrado , bromo o cerio tetravalente . [1] [7]

La solubilidad del óxido de tecnecio (IV) es muy baja y se informa que es de 3,9 μg/l. Las principales especies cuando el dióxido de tecnecio se disuelve en agua son TcO 2+ a pH inferior a 1,5, TcO(OH) + pH entre 1,5 y 2,5, TcO(OH) 2 a pH entre 2,5 y 10,9 y TcO(OH)
3
por encima de pH 10,9. La solubilidad puede verse afectada añadiendo varios ligandos orgánicos como ácido húmico y EDTA , o mediante la adición de ácido clorhídrico . Esto puede ser un problema si se libera óxido de tecnecio (IV) en el suelo, ya que aumentará la solubilidad. [9]

Si el dióxido de tecnecio se electroliza en condiciones ácidas, se produce la siguiente reacción:

TcO 2 ·2H 2 O → TcO
4
+ 4 H + + 3 mi

El potencial del electrodo medido para esta reacción es−837,2 ± 10,0 kJ/mol. [2]

Se encontró que la susceptibilidad magnética molar del TcO 2 ·2H 2 O es χ m =244 × 10 6 [ aclaración unidades necesarias ] . [3]

Referencias

  1. ^ abcdefg AG Sharpe; HJ Emeléus (1968). Avances en Química Inorgánica y Radioquímica. Ciencia Elsevier. pag. 21.ISBN​ 9780080578606.
  2. ^ ab JA Rard (1983). "Revisión crítica de la química y termodinámica del tecnecio y algunos de sus compuestos inorgánicos y especies acuosas". OSTI.GOV . Oficina de Información Científica y Técnica del Departamento de Energía de EE. UU. doi :10.2172/5580852. OSTI  5580852. S2CID  98137163 . Consultado el 4 de noviembre de 2022 .
  3. ^ abcd CM Nelson; GE Boyd; Wm. T. Smith hijo (1954). "Magnetoquímica del tecnecio y renio". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 76 (2). Publicaciones de la ACS: 348–352. doi :10.1021/ja01631a009.
  4. ^ a B C Edward Anders (1960). "LA RADIOQUÍMICA DEL TECNECIO". OSTI.GOV . Oficina de Información Científica y Técnica del Departamento de Energía de EE. UU.: 8. doi :10.2172/4073069. OSTI  4073069 . Consultado el 4 de noviembre de 2022 .
  5. ^ LB Rogers (1949). "Electroseparación de tecnecio a partir de renio y molibdeno". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 71 (4): 1507-1508. doi :10.1021/ja01172a520.
  6. ^ ab Bradley Covington Childs (2017). Óxidos de tecnecio volátiles: implicaciones para la vitrificación de residuos nucleares . Tesis, disertaciones, artículos profesionales y proyectos finales de la UNLV (tesis). doi :10.34917/10985836.
  7. ^ a B C Edward Andrews (1959). "Química del tecnecio y el astato". Revisión anual de la ciencia nuclear . 9 . Revisiones anuales: 203–220. Código bibliográfico : 1959ARNPS...9..203A. doi : 10.1146/annurev.ns.09.120159.001223 .
  8. ^ Nancy J. Hess; Yuanxian Xia; Dhanpat Rai; Steven D. Conradson (2004). "Modelo termodinámico para la solubilidad de TcO 2 · x H 2 O (am) en el sistema acuoso Tc (IV) - Na + - Cl - - H + - OH - - H 2 O". Revista de química de soluciones . 33 (2): 199–226. doi :10.1023/B:JOSL.0000030285.11512.1f. S2CID  96789279.
  9. ^ Baohua Gu; Wenming Dong; Liyuan Liang; Nathalie A. Wall (2011). "Disolución de óxido de tecnecio (IV) por ligandos orgánicos naturales y sintéticos en condiciones tanto reductoras como oxidantes". Ciencia y tecnología ambientales . 45 (11): 4771–4777. Código Bib : 2011EnST...45.4771G. doi :10.1021/es200110y. PMID  21539349.