Технециевая кислота

Техне́циевая кислота́ (HTcO₄) — кислота, образуемая технецием со степенью окисления +7.

Технециевая кислота
Общие
Систематическое наименование	технециевая кислота
Хим. формула	HTcO4
Физические свойства
Состояние	твёрдый тёмно-красный кристалл
Молярная масса	163,01 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	14332-45-7
PubChem	11805084
SMILES	O[Tc](=O)(=O)=O
InChI	InChI=1S/H2O.3O.Tc/h1H2;;;;/q;;;;+1/p-1 UTQISYNNAQMRBN-UHFFFAOYSA-M
ChemSpider	9979749
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Свойства

Предыдущие 70 лет считалось, что в свободном виде кислота — тёмно-красные^[1], почти коричневые кристаллы, хорошо растворимые в водной среде. Данные свойства вызывали недоумение у большинства химиков, работавших с технециевой кислотой . В 2021 году эта загадка нашла объяснение ^[2] — на самом деле в данной системе Tc(VII) становится частично неустойчивым, и в процессе частичного восстановления из технециевой кислоты образуется полиоксометаллат Tc(V)-Tc(VII) состава (H₇O₃)₄[Tc₂₀O₆₈]₄H₂O, обладающий, тем не менее, сильными кислотными свойствами .

По активности кислота лежит между марганцевой и рениевой кислотой^[3], но ближе к рениевой (то есть относительно малоактивна). При электролизе раствора кислоты выделяется оксид технеция(IV) — TcO₂^[4]. По данным рентгено-структурного анализа твёрдая красная технециевая кислота представляет собой соединение, содержащее одновременно технеций(VII) и Tc(V) в составе кристаллов [3, стр. 97—99]^[5].

Получение

Кислота может получаться растворением в воде высшего оксида технеция Tc₂O₇^[6], который, в свою очередь, образуется при сгорании технеция в кислороде^[6]. Этот оксид также можно получить нагреванием в кислороде оксида технеция(IV)^[6].

Другим методом синтеза служит окисление диоксида технеция пероксидом водорода.

Также технециевая кислота образуется при окислении металлического технеция бромной водой, пероксидом водорода, кислотами-окислителями, в частности, 30 %-й азотной кислотой.

Соли

Соли технециевой кислоты — пертехнетаты (иногда их называют менее правильно пертехнаты) (пертехнетат натрия NaTcO₄, пертехнетат калия KTcO₄, пертехнетат серебра AgTcO₄, пертехнетат аммония NH₄TcO₄)^[6]. Для технециевой кислоты не характерно образование труднорастворимых солей^[7][8], так, растворимость KTcO4 равна 0,1 моль/л, а для NaTcO4 — 12 моль/л. Такое поведение связано с малым зарядом пертехнетат-аниона и особенностями его гидратации^[9]. Только соли серебра, таллия и некоторых гидрофобных органических катионов малорастворимы.

Применение

Технециевая кислота и ее соли с цирконием и ураном способны к экстракции растворами, применяемыми при переработке отработанного ядерного топлива^[10]. Вследствие этого, они оказывают заметное влияние на протекание промышленного репроцессинга на таких крупных ядерных заводах, как РТ-1 ПО Маяк (РФ), UP-3 Ля Аг (Франция) и должны учитываться при разработке технологии переработки ОЯТ^[11].

Растворимые соли технециевой кислоты, например, пертехнетат натрия, используются в ядерной медицине для введения в организм человека радиоактивного изотопа технеция ^99mTc при радиоизотопной диагностике (в частности, сцинтиграфии).

Пертехнетаты также используются в металлургии, как антикоррозийные добавки к сталям, причем их эффективность на порядок превосходит антикоррозийное действие аналогичных ингибиторов коррозии, например, хроматов^[7].

Литература

• Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.