酸化テクネチウム(IV)
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| 物質名 | |
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別名
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| 識別情報 | |
3D model (JSmol) |
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| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Gmelin参照 | 873611 |
PubChem CID |
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CompTox Dashboard (EPA) |
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| 性質 | |
| TcO2 | |
| モル質量 | 130.00 g/mol |
| 外観 | 黒色固体 |
| 密度 | 6.9 g/cm3[1] |
| 融点 | 1,100 °C (2,010 °F; 1,370 K)[2] (昇華する) |
| 不溶 | |
| 溶解度 | 酸にわずかに溶ける (二水和物)[3] |
| 構造 | |
| MoO2 と同型構造[1] | |
| 熱化学 | |
ギブズの 自由エネルギー (ΔfG⦵) |
−305.974±3.377[要説明] (二水和物) |
| 関連する物質 | |
| その他の 陰イオン |
塩化テクネチウム(IV) |
| 関連物質 | 酸化テクネチウム(VII) |
酸化テクネチウム(IV)（さんかテクネチウム よん、英語: Technetium(IV) oxide、二酸化テクネチウムとも）は、化学式 TcO2 をもつ化合物である。二水和物 TcO2·2H2O を形成し、これは テクネチウム(IV)二水和物 とも呼ばれる。放射性の黒色固体で、空気中でゆっくり酸化される。[1][4]
二酸化テクネチウムは1949年に、過テクネチウム酸アンモニウムの溶液を水酸化アンモニウム存在下で電気分解して初めて得られた。この方法は、モリブデンやレニウムからテクネチウムを分離するのにも用いられる。[1][4][5] 現在では、より効率的な製法がある。例えば、亜鉛金属と塩酸、塩化スズ(II)、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、アスコルビン酸などによって過テクネチウム酸アンモニウムを還元する方法がある。[4] また、ヘキサクロロテクネチウム酸カリウムの加水分解[2] や、不活性雰囲気下で700 ℃における過テクネチウム酸アンモニウムの分解も用いられる。[1][6][7]
- 2 NH4TcO4 → 2 TcO2 + 4 H2O + N2
最後の方法を除くこれらの方法では、二水和物が生成する。 最も新しい製法として、過テクネチウム酸アンモニウムを亜ジチオン酸ナトリウムと反応させる方法がある。[8]
性質
二水和物は300 ℃で脱水して無水の二酸化テクネチウムとなる。さらに加熱すると、不活性雰囲気下では1,100 ℃で昇華する。ただし酸素が存在すると、450 ℃で酸素と反応して酸化テクネチウム(VII)を生じる。[1][2][7] 水が存在する場合、テクネチウム(VII)酸化物が水と反応して過テクネチウム酸が生成する。[6]
二酸化テクネチウムを水酸化ナトリウムなどの塩基で処理すると、ヒドロキソテクネタート(IV)イオンを形成する。このイオンは、アルカリ性の過酸化水素、濃硝酸、臭素、四価セリウムなどとの反応により、多くの経路で容易に過テクネチウム酸へ酸化される。[1][7]
テクネチウム(IV)酸化物の溶解度は非常に低く、3.9 μg/L と報告されている。水に溶けたときの主要種は、pH 1.5 未満では TcO2+、pH 1.5 から 2.5 では TcO(OH)+、pH 2.5 から 10.9 では TcO(OH)2、pH 10.9 を超えると TcO(OH)-
3 である。溶解度は、フミン酸やEDTAなどの有機配位子を加えること、あるいは塩酸を加えることによって変化しうる。二酸化テクネチウムが土壌へ放出されると溶解度が増加しうるため、問題になり得る。[9]
二酸性条件下で二酸化テクネチウムを電気分解すると、次の反応が起こる。
- TcO2·2H2O → TcO-
4 + 4 H+ + 3 e-
この反応について測定された電極電位は −837.2±10.0 kJ/mol である。[3]
参照
- 1 2 3 4 5 6 7 A. G. Sharpe; H. J. Emeléus (1968). Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Elsevier Science. p. 21. ISBN 9780080578606. https://books.google.com/books?id=-SnCsg5jM_kC&pg=PA21
- 1 2 3 4 C. M. Nelson; G. E. Boyd; Wm. T. Smith Jr. (1954). “Magnetochemistry of Technetium and Rhenium” (英語). Journal of the American Chemical Society (ACS Publications) 76 (2): 348-352. doi:10.1021/ja01631a009.
- 1 2 J. A. Rard (1983) (英語). Critical review of the chemistry and thermodynamics of technetium and some of its inorganic compounds and aqueous species. U.S. Department of Energy Office of Scientific and Technical Information. doi:10.2172/5580852. OSTI 5580852. https://www.osti.gov/biblio/5580852 2022年11月4日閲覧。.
- 1 2 3 Edward Anders (1960). THE RADIOCHEMISTRY OF TECHNETIUM. U.S. Department of Energy Office of Scientific and Technical Information. p. 8. doi:10.2172/4073069. OSTI 4073069. https://www.osti.gov/biblio/4073069 2022年11月4日閲覧。.
- ↑ L. B. Rogers (1949). “Electroseparation of Technetium from Rhenium and Molybdenum” (英語). Journal of the American Chemical Society 71 (4): 1507-1508. doi:10.1021/ja01172a520.
- 1 2 Bradley Covington Childs (2017). Volatile Technetium Oxides: Implications for Nuclear Waste Vitrification. UNLV Theses, Dissertations, Professional Papers, and Capstones (Thesis). doi:10.34917/10985836.
- 1 2 3 Edward Andrews (1959). “Technetium and Astatine Chemistry” (英語). Annual Review of Nuclear Science (Annual Reviews) 9: 203-220. Bibcode: 1959ARNPS...9..203A. doi:10.1146/annurev.ns.09.120159.001223.
- ↑ Nancy J. Hess; Yuanxian Xia; Dhanpat Rai; Steven D. Conradson (2004). “Thermodynamic Model for the Solubility of TcO2·xH2O(am) in the Aqueous Tc(IV), Na+, Cl−, H+, OH−, H2O System” (英語). Journal of Solution Chemistry 33 (2): 199-226. doi:10.1023/B:JOSL.0000030285.11512.1f.
- ↑ Baohua Gu; Wenming Dong; Liyuan Liang; Nathalie A. Wall (2011). “Dissolution of Technetium(IV) Oxide by Natural and Synthetic Organic Ligands under both Reducing and Oxidizing Conditions” (英語). Environmental Science & Technology 45 (11): 4771-4777. Bibcode: 2011EnST...45.4771G. doi:10.1021/es200110y. PMID 21539349.
