View source for Technetium

{{Infobox Chemisches Element
<!--- Periodensystem --->
| Name = Technetium
| Symbol = Tc
| Ordnungszahl = 43
| Serie= Üm
| Gruppe = 7
| Periode = 5
| Block = d
<!--- Allgemein --->
| Aussehen = silbrig grau metallisch
| CAS = 7440-26-8
| Massenanteil = 1,2 · 10<sup>−15</sup>&nbsp;ppm<ref name"Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>
<!--- Atomar --->
| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/technetium/ www.webelements.com (Technetium)] entnommen.</ref>
| Atommasse = 98,9063
| Atomradius = 135
| AtomradiusBerechnet = 185
| KovalenterRadius = 147
| VanDerWaalsRadius = 
| Elektronenkonfiguration = &#91;[[Krypton|Kr]]&#93; 4[[D-Orbital|d]]<sup>5</sup> 5[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup>
| ElektronenProEnergieNiveau = 2, 8, 18, 13, 2
| Austrittsarbeit = 
| Ionisierungsenergie_1 = 702
| Ionisierungsenergie_2 = 1472
| Ionisierungsenergie_3 = 1850
<!--- Physikalisch --->
| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen = 
| Kristallstruktur = hexagonal
| Dichte = 11,5 g/cm<sup>3</sup>
| RefTempDichte_K = 
| Mohshärte = 
| Magnetismus = 
| Schmelzpunkt_K = 2430
| Schmelzpunkt_C = 2157
| Siedepunkt_K = 4538
| Siedepunkt_C = 4265
| MolaresVolumen = 8,63 · 10<sup>−6</sup>
| Verdampfungswärme = 550
| Schmelzwärme = 23
| Dampfdruck = 
| RefTempDampfdruck_K = 
| Schallgeschwindigkeit = 
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 
| SpezifischeWärmekapazität = <!--250-->
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K = 
| ElektrischeLeitfähigkeit = 4,54 · 10<sup>6</sup>
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K = 
| Wärmeleitfähigkeit = 51
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K =
<!--- Chemisch --->
| Oxidationszustände = −3 bis 7
| Oxide = Tc<sub>2</sub>O<sub>7</sub>
| Basizität = stark [[Säuren|sauer]]
| Normalpotential = 0,272 [[Volt|V]]<br />(TcO<sub>2</sub> + 4 e<sup>−</sup> + 4 H<sup>+</sup> → Tc + 2 H<sub>2</sub>O)
| Elektronegativität = 1,9
| Quelle GefStKz = NV
| Gefahrensymbole = {{Gefahrensymbole|/}}
| R = {{R-Sätze|/}}
| S = {{S-Sätze|/}}
| Radioaktiv = Ja
<!--- Isotope --->
| Isotope = 
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 95
| NH = 0
| Halbwertszeit = 20 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,691
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|<sup>95</sup>Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 96
| NH = 0
| Halbwertszeit = 4,28 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,973
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|<sup>96</sup>Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 97
| NH = 0
| Halbwertszeit = 2,6 · 10<sup>6</sup> [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,320
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|<sup>97</sup>Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 98
| NH = 0
| Halbwertszeit = 4,2 · 10<sup>6</sup> [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,796
| Zerfallstyp1ZP = [[Ruthenium|<sup>98</sup>Ru]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 99
| NH = 0
| Halbwertszeit = 211.100 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,294
| Zerfallstyp1ZP = [[Ruthenium|<sup>99</sup>Ru]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 99''m''
| NH = 0
| Halbwertszeit = 6,01 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Isomerieübergang|IT]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,143
| Zerfallstyp1ZP = <sup>99</sup>Tc
| Zerfallstyp2ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp2ZE = 0,437
| Zerfallstyp2ZP = [[Ruthenium|<sup>99</sup>Ru]]
}}
| NMREigenschaften =
}}

'''Technetium''' ist ein [[chemisches Element]] im [[Periodensystem|Periodensystem der Elemente]] mit dem Symbol Tc und der [[Ordnungszahl]] 43. Es steht in der [[Periode-5-Element|5. Periode]] und der [[Mangangruppe|7. Gruppe]] und gehört damit zu den [[Übergangsmetalle]]n. Technetium war das erste künstlich hergestellte Element und erhielt deswegen seinen aus dem [[Altgriechische Sprache|altgriechischen]] Wort τεχνητός (/''tɛçne'tos''/ „künstlich“) hergeleiteten Namen. Schon 1925 war die Entdeckung des Elements durch [[Walter Noddack]], [[Ida Noddack-Tacke|Ida Tacke]] und [[Otto Berg (Chemiker)|Otto Berg]] berichtet worden, die ihm den Namen ''Masurium'' gaben. In einigen älteren Büchern wird Technetium daher mit „Ma“ abgekürzt.

Alle Technetium-[[Isotop]]e sind [[Radioaktivität|radioaktiv]], das heißt, sämtliche [[Atomkern]]e, die 43 [[Proton]]en enthalten, sind instabil und zerfallen. Technetium und das schwerere [[Promethium]]&nbsp;(61) sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als [[Blei]] (82), die diese Eigenschaft besitzen.

== Geschichte ==
[[Datei:Dimitri Mendelejew.jpg|miniatur|links|Dmitri Iwanowitsch Mendelejew]]

Viele Jahre gab es in dem von dem russischen Chemiker [[Dmitri Iwanowitsch Mendelejew|Dmitri Mendelejew]] vorgeschlagenen [[Periodensystem]] der Elemente eine Lücke zwischen den Elementen [[Molybdän]]&nbsp;(42) und [[Ruthenium]]&nbsp;(44), die auf ein bisher unidentifiziertes Element hinwies. Mendelejew selbst gab ihm den Namen ''Eka-Mangan'' und sagte mit guter Näherung unter anderem seine Masse voraus. In der Folgezeit versuchten zahlreiche Forscher, das fehlende Element zu entdecken; seine Position im Periodensystem stärkte die Annahme, dass es leichter zu finden sei als andere, noch unentdeckte Elemente mit höheren Ordnungszahlen.

=== Fehlgeschlagene Entdeckungen ===
Die Anzahl der vermeintlichen Nachweise des Elements, sowie der mit dem Element in Verbindung gebrachten Entdeckungen ist ungewöhnlich groß. Die erste vermeintliche Entdeckung, die mit dem Technetium in Verbindung gebracht wurde, ist die des ''Poliniums'' 1828 durch [[Gottfried Osann]]. Dieser meinte, neben der tatsächlichen Entdeckung des [[Ruthenium]]s, auch ein Element entdeckt zu haben, das er Polinium nannte. Es stellte sich allerdings bald heraus, dass es sich bei dem Fund um unreines [[Iridium]] handelte. Auf Grund der Lage im damals noch nicht bekannten Periodensystem wird die Entdeckung mit dem Technetium in Verbindung gebracht.<ref name="Kenna">B. T. Kenna: "The Search for Technetium in Nature", in: ''[[Journal of Chemical Education]]'', '''1962''', ''39&nbsp;(2)'', S.&nbsp;436–442.</ref><ref name="history-origin">Norman E. Holden: [http://www.nndc.bnl.gov/content/elements.html "History of the Origin of the Chemical Elements and Their Discoverers"],  Brookhaven National Laboratory; abgerufen am 5.&nbsp;Mai&nbsp;2009.</ref>

Das nächste vermeintliche Element, das für das spätere Technetium gehalten wurde, war das 1846 entdeckte ''Ilmenium''. Über dieses, angeblich dem [[Niob]] und [[Tantal]] ähnliche Element (wahrscheinlich war es unreines Niob) wurde von seinem Entdecker R. Hermann 30&nbsp;Jahre nach der Entdeckung und unter Einbeziehung des inzwischen erfundenen Periodensystems behauptet, es würde das fehlende Eka-Mangan sein. Auch das 1847 von [[Heinrich Rose]] vermeintlich gefundene ''Pelopium'' wurde für Technetium gehalten.<ref name="Kenna"/><ref>Frederik A. A. de Jonge, Ernest K. J. Pauwels: "Technetium, the missing element", in: ''[[European Journal of Nuclear Medicine]]'', '''1996''', ''23&nbsp;(3)'', S.&nbsp;336–344; {{DOI|10.1007/BF00837634}}.</ref>

Die erste Fehlentdeckung, bei der tatsächlich nach dem fehlenden Element mit der Ordnungszahl 43 gesucht wurde, war das ''Davyum''. 1877 meldete der russische Chemiker [[Serge Kern]] die Entdeckung des fehlenden Elements in [[Platin]]erz und gab dem vermeintlichen Element nach dem englischen Chemiker Sir [[Humphry Davy]] den Namen ''Davyum''.<ref>Serge Kern: [http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?4KY28.9/405/100/432/0/0 "LE NOUVEAU MÉTAL «LE DAVYUM»"], in: ''[[La Nature]]'', Nr.&nbsp;234, 24.&nbsp;November&nbsp;1877, S.&nbsp;401–402.</ref> Der Fund stellte sich jedoch als Mischung aus [[Iridium]], [[Rhodium]] und [[Eisen]] heraus.

Eine weitere vermeintliche Entdeckung fand im Jahr 1896 mit ''Lucium'' statt, dabei handelte es sich jedoch um [[Yttrium]]. Schließlich schloss der japanische Chemiker [[Masataka Ogawa]] aus der Analyse eines Minerals auf die Anwesenheit von ''Nipponium'' (benannt nach ''Nippon'', dem japanischen Wort für [[Japan]]), das er für das Element mit der Ordnungszahl 43 hielt.<ref>H. K. Yoshihara: "Discovery of a new element 'nipponium': re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa", in: ''[[Spectrochim. Acta]], Part B, Atomic spectroscopy'', '''2004''', ''59&nbsp;(8)'', S.&nbsp;1305–1310; {{DOI|10.1016/j.sab.2003.12.027}}.</ref> Spätere Analysen deuteten stattdessen auf [[Rhenium]] hin.<ref name="Kenna"/>

=== Umstrittener Nachweis durch Noddack, Tacke und Berg ===
Die deutschen Chemiker [[Walter Noddack]], [[Ida Noddack-Tacke|Ida Tacke]] und [[Otto Berg (Chemiker)|Otto Berg]] berichteten im Jahr 1925 von der Entdeckung des Elements 43 und gaben ihm den Namen ''Masurium'', abgeleitet von [[Masuren]], der Heimat von Walter Noddack.<ref>Hans Zettler: ''Masurium – ein Name, den keiner mehr nennt. Warum das Element 43 Technetium heißt. Rehabilitation von W. Noddack und I. Tacke''. [[FAZ]] vom 22.&nbsp;Februar&nbsp;1989.</ref><ref name="multidict"/> Die Gruppe beschoss an der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|Physikalischen Reichsanstalt Berlin]] das Mineral [[Columbit]] mit einem Elektronenstrahl und schloss aus den Röntgenspektren auf die Anwesenheit von Element 43. Das beobachtete Signal war jedoch nahe an der Nachweisgrenze und konnte von anderen Arbeitsgruppen zu dieser Zeit nicht reproduziert werden. Eine präparative Reindarstellung gelang – im Einklang mit der [[Mattauchsche Isobarenregel|Mattauchschen Isobarenregel]] – nicht. Die Entdeckung wurde deshalb nicht anerkannt.<ref name="armstrong">John T. Armstrong: [http://pubs.acs.org/cen/80th/technetium.html Technetium], Chemical & Engineering News 2003.</ref><ref>Kevin A. Nies: [http://www.hypatiamaze.org/ida/tacke.html Ida Tacke and the warfare behind the discovery of fission], 2001; abgerufen am 5.&nbsp;Mai&nbsp;2009.</ref> Noch im Jahr 1933 verwenden etliche Artikel über die Entdeckung der Elemente den Namen Masurium für das Element 43.<ref>Mary Elvira Weeks: "The Discovery of the Elements, XX: Recently Discovered Elements", in: ''[[Journal of Chemical Education]]'', '''1933''', ''10'', S.&nbsp;161–170.</ref>

Im Jahr 1998 wurde die Zurückweisung jedoch in Frage gestellt. [[John T. Armstrong]] vom US-amerikanischen [[National Institute of Standards and Technology]] simulierte die Experimente mit einem Computer und kam zu vergleichbaren Resultaten wie Noddack, Berg und Tacke. Unterstützung kam durch eine Arbeit von [[David Curtis]] vom [[Los Alamos National Laboratory]], der das sehr geringe natürliche Vorkommen von Technetium mit den Methoden von Noddack, Tacke und Berg nachwies. Die Debatte über die umstrittene Erstentdeckung ist daher wieder offen.<ref name="armstrong"/><ref>Roberto Zingales: "From Masurium to Trinacrium: The Troubled Story of Element 43", in: ''[[Journal of Chemical Education]]'', '''2005''', ''82'', S.&nbsp;221–227; [http://jchemed.chem.wisc.edu/HS/Journal/Issues/2005/Feb/abs221.html Abstract].</ref>

=== Nachweis durch Segrè und Perrier ===
[[Datei:Segre.jpg|miniatur|links|Emilio Segrè]]
<!--
[[Datei:Emilio Segre ID badge.png|miniatur|links|Emilio Segrè]]
-->

1937, 66 Jahre nachdem [[Dmitri Iwanowitsch Mendelejew|Dmitri Mendelejew]] viele der Eigenschaften Technetiums vorhergesagt hatte, wurde das Element schließlich auf unumstrittene Weise nachgewiesen. [[Emilio Segrè]] und [[Carlo Perrier]], beide an der [[Universität Palermo]] tätig, isolierten das neue Element aus einer mit [[Deuteron]]en bombardierten [[Molybdän]]<b/>folie, die Segrè zu Anfang des Jahres von [[Ernest O. Lawrence|Ernest Lawrence]] von der [[University of California, Berkeley]], USA, erhalten hatte:

: <math>\mathrm{^{2}_{1}D\ +\ ^{96}_{42}Mo\ \longrightarrow\ ^{97}_{43}Tc +\ ^{1}_{0}n}</math>
: <small>Deuteronen setzen Molybdän unter [[Neutron]]enemission zu Technetium um.</small>

Segrè und Perrier benannten das erste künstlich hergestellte Element nach dem griechischen Wort ''τεχνητός'' (Transkription ''technetos'') für „künstlich“ als Technetium<ref name=blocks>John Emsley: ''Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements'', Oxford University Press, New York 2001, ISBN 0-19-850340-7, S.&nbsp;422–425.</ref><ref>C. Perrier, E. Segrè: "Technetium: The Element of Atomic Number 43", in: ''[[Nature]]'', '''1947''', ''159'', S.&nbsp;24; {{DOI|10.1038/159024a0}}.</ref> und gingen damit nicht auf Wünsche von Verantwortlichen der Universität Palermo ein, die nach dem lateinischen Wort für Palermo, ''Panormus'', stattdessen den Namen ''Panormium'' vorgeschlagen hatten.<ref name="history-origin"/><ref name="multidict">{{Internetquelle| titel = Elementymology and Elements Multidict, "Technetium"| url = http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Tc| zugriff = 5. Mai 2009| autor = Peter van der Krogt|sprache=en}}</ref>

=== Nuklearmedizinische Anwendungen ===
Die erste Methode zur wirtschaftlichen Trennung von <sup>99</sup>Mo und <sup>99''m''</sup>Tc wurde in den 1960er Jahren von den US-amerikanischen Forschern Walter Tucker und Margaret Green am [[Brookhaven National Laboratory]] entwickelt. Powell Richards veröffentlichte im Juni 1960 die erste Studie zur Anwendung von <sup>99''m''</sup>Tc in der [[Nuklearmedizin]].

== Vorkommen ==
=== Außerirdisches Vorkommen ===
1952 wies der US-amerikanische Astronom [[Paul Willard Merrill]] auf [[Spektroskopie|spektroskopische]] Weise in [[Roter Riese|Roten Riesensternen]] der [[Spektralklasse|S-; M- und N-Klasse]] größere Mengen Technetium nach.<ref>S. Paul W. Merrill: "Spectroscopic Observations of Stars of Class S", in: ''[[The Astrophysical Journal]]'', '''1952''', ''116'', S.&nbsp;21–26; {{DOI|10.1086/145589}}.</ref> Weil diese Sterne am Ende ihrer Entwicklung stehen und dementsprechend alt sind, die längste Halbwertszeit eines Technetium-Isotops aber nur wenig mehr als 4 Millionen Jahre beträgt, war dies der erste eindeutige Beweis dafür, dass Technetium und andere schwere Elemente durch [[Kernfusion]] im Inneren von Sternen entstehen. Bei [[Hauptreihe]]nsternen wie der [[Sonne]] ist die Temperatur im Sterninneren allerdings nicht hoch genug für die Synthese von Elementen schwerer als [[Eisen]]. Bedingungen, wie sie im Inneren von Roten Riesen herrschen, sind für die Technetium-Synthese daher unerlässlich.<ref name=s8>Schwochau, S.&nbsp;7–9.</ref><ref name=CRC>C. R. Hammond: "The Elements", in: David R. Lide (Ed.), ''[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]]'', 90<sup>th</sup> edition, CRC Press, Boca Raton · London · New York 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0, Section 4, Seite 4-35.</ref><ref>Charlotte E. Moore: "Technetium in the Sun", in: ''[[Science]]'', '''1951''', ''114'', Nr.&nbsp;2951, S.&nbsp;59–61; {{DOI|10.1126/science.114.2951.59}}; PMID 17782983.</ref>

=== Irdisches Vorkommen ===
[[Datei:UraniumUSGOV.jpg|miniatur|rechts|Uranerz enthält Spuren an Technetium]]

Seit man die Existenz eines Elements mit der Ordnungszahl 43 annahm, wurde auf der Erde nach natürlichen Vorkommen gesucht. Erst 1961 gelang es, aus 5,3&nbsp;kg [[Pechblende]] aus [[Katanga (Provinz)|Katanga]] in [[Afrika]] ungefähr 1&nbsp;ng Technetium zu isolieren und spektrografisch nachzuweisen.<ref>[http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Technetium ''Mineralienatlas: Technetium''.]</ref><ref name=s8/> Aus der Spontanspaltung von <sup>238</sup>U-Kernen entsteht dabei das Element 43, wobei ein Kilogramm reines Uran etwa 10<sup>−9</sup> Gramm Technetium enthält.<ref name=blocks/><ref>Paul Dixon, David B. Curtis, John Musgrave, Fred Roensch, Jeff Roach, Don Rokop: "Analysis of Naturally Produced Technetium and Plutonium in Geologic Materials", in: ''[[Analytical Chemistry]]'', '''1997''', ''69&nbsp;(9)'', S.&nbsp;1692–1699; {{DOI|10.1021/ac961159q}}.</ref><ref>D. Curtis: "Nature's uncommon elements: plutonium and technetium", in: ''[[Geochimica et Cosmochimica Acta]]'', '''1999''', ''63&nbsp;(2)'', S.&nbsp;275–285; {{DOI|10.1016/S0016-7037(98)00282-8}}.</ref>

Alles auf der Erde natürlich vorhandene Technetium ist ein temporäres Zwischenprodukt des nuklearen Zerfalls schwerer Atomkerne und zerfällt nach einiger Zeit selbst wieder. Das Vorkommen dieses Elements auf der Erde ist daher nicht mit dem eines stabilen Elements gleichzusetzen. Insgesamt liegt der Technetium-Gehalt der [[Erdkruste]] nur wenig höher als der des [[Francium]]s und [[Astat]]s, beides ebenfalls radioaktive Elemente, die nur im Mikrogramm-Maßstab auf der Erde vorhanden sind.

In der [[Biosphäre]] kommt Technetium ausschließlich als Resultat menschlicher Aktivitäten vor.<ref name="yoshihara">K. Yoshihara: "Technetium in the Environment", in: K. Yoshihara, T. Omori (Ed.): ''Technetium and Rhenium – Their Chemistry and Its Applications'', ''[[Topics in Current Chemistry]]'', Vol.&nbsp;176, Springer-Verlag, Berlin · Heidelberg 1996, ISBN 3-540-59469-8.</ref> Bei oberirdischen [[Atombombentest|Kernwaffentests]] wurden bis 1994 etwa 250 Kilogramm Technetium in der Atmosphäre erzeugt, dazu kommen etwa 1.600 Kilogramm, die bis 1986 weltweit aus [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen und [[Kernreaktor]]en freigesetzt wurden.<ref name="yoshihara"/> Allein aus der Anlage im britischen [[Sellafield]] wurden von 1995 bis 1999 etwa 900 Kilogramm des Metalls in die [[Irische See]] eingeleitet, seit dem Jahr 2000 ist die gesetzlich erlaubte Eintragsmenge allerdings auf 140 Kilogramm pro Jahr begrenzt.<ref>Keiko Tagami: [http://www.soc.nii.ac.jp/jnrs/paper/JN41/j041Tagami.pdf "Technetium-99 Behaviour in the Terrestrial Environment – Field Observations and Radiotracer Experiments"], in: ''[[Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences]]'', '''2003''', ''4'', A1–A8.</ref>

In Lebewesen lässt sich Technetium nur in Ausnahmefällen nachweisen, etwa bei [[Hummer]]n der stark belasteten Irischen See.<ref>John D. Harrison, Alan Phipps: [http://www.iop.org/EJ/abstract/0952-4746/21/1/004 "Gut transfer and doses from environmental technetium"], in: ''[[J. Radiol. Prot.]]'', '''2001''', ''21'', S.&nbsp;9–11; {{DOI|10.1088/0952-4746/21/1/004}}.</ref> Im menschlichen Körper findet es sich in der Regel nur bei Patienten, die sich einer technetiumbasierten nuklearmedizinischen Anwendung unterzogen haben.

== Gewinnung und Entsorgung ==
Für medizinische Zwecke wird Technetium meist durch Neutronenbeschuss von <sup>98</sup>Mo gewonnen:

: <math>\mathrm{^{98}_{42}Mo\ +\ ^{1}_{0}n\ \longrightarrow\ ^{99}_{42}Mo}</math>

Die <sup>99</sup>Mo-Kerne zerfallen unter Aussendung von [[Betastrahlung]] mit einer Halbwertszeit von 2 Tagen und 19 Stunden in angeregte (metastabile) <sup>99''m''</sup>Tc-Kerne:

: <math>\mathrm{^{99}_{42}Mo\ \longrightarrow\ ^{99m}_{\ \ 43}Tc\ +\ e^{-}\ +\ \overline\nu_{e}}</math>

In der Praxis ist Molybdän nicht als Element, sondern in Form seines an [[Aluminiumoxid]]säulen [[Adsorption|adsorbierten]] Salzes Molybdat (MoO<sub>4</sub><sup>2−</sup>) der Ausgangsstoff der Technetium-Gewinnung, so dass nicht elementares Technetium, sondern das Pertechnetat-Ion TcO<sub>4</sub><sup>−</sup> entsteht und zwar in typischen Konzentrationen von zwischen 10<sup>−6</sup> und 10<sup>−8</sup> Mol pro Liter. Dieses wird an seinem Einsatzort zunächst von dem verbliebenen Molybdat getrennt, bevor es in Gegenwart geeigneter [[Ligand]]en, organischer Substanzen, die sich mit Technetium zu Komplexen verbinden, durch Wasserstoffgas H<sub>2</sub> zum reinen Element [[Reduktion (Chemie)|reduziert]] werden kann. Das solcherart komplexgebundene metastabile Isotop <sup>99''m''</sup>Tc geht mit einer Halbwertszeit von nur sechs Stunden durch Aussendung von Gammastrahlung in den Grundzustand <sup>99</sup>Tc über:

: <math>\mathrm{^{99m}_{\ \ 43}Tc\ \longrightarrow\ ^{99}_{43}Tc\ +\ \gamma}</math>

Es ist diese Strahlung, die in der medizinischen Diagnostik genutzt wird.

[[Datei:Sellafield-1515b.jpg|miniatur|Luftbild der Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield]]
Daneben entstehen pro Jahr in [[Kernreaktor|Atomreaktoren]] mehrere Tonnen Technetium aus der Spaltung des [[Uran]]isotops <sup>235</sup>U; sie haben an allen [[Spaltprodukt]]en eines abgebrannten Brennelements einen Anteil von etwa 6 %. Die bis zu Beginn des 21.&nbsp;Jahrhunderts künstlich hergestellte Gesamtmenge des Metalls liegt bei mehr als 78 Tonnen<ref name="yoshihara"/> und damit nicht nur weit über den natürlichen Technetiumvorkommen, sondern auch oberhalb der geschätzten Gesamtmenge einiger stabiler Elemente, wie etwa der des schwereren Gruppennachbarn Rhenium.

Der größte Teil des reaktorproduzierten Metalls bildet nur unerwünschten [[Radioaktiver Abfall|radioaktiven Abfall]]. Bei seiner Lagerung muss das mit einer Halbwertszeit von mehr als 200.000 Jahren recht langlebige Isotop <sup>99</sup>Tc berücksichtigt werden, das in der Zeit zwischen etwa 10.000 und etwa 1.000.000 Jahren nach seiner Erzeugung die dominante Strahlungsquelle darstellt.<ref name="yoshihara"/> Zur Entsorgung werden in erster Linie als stabil angesehene geologische Formationen wie [[Salzstock|Salzstöcke]] in Betracht gezogen; Kritiker äußern allerdings die Befürchtung, dass das Element dennoch durch Wasser in die Umgebung ausgewaschen werden könnte. Daneben wird auch die Möglichkeit der [[Transmutation (Kerntechnik)|Transmutation]], der Umwandlung des Metalls in andere Elemente durch Neutronenbeschuss, erwogen.

Zur kommerziellen Verwendung wird Technetium im Kilogramm-Maßstab in [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen aus abgebrannten Nuklearbrennstäben gewonnen. Dazu wird es zunächst zu Pertechnetat TcO<sub>4</sub><sup>−</sup> oxidiert und dann nach einer Abklingzeit von mehreren Jahren in gelöster Form durch [[Extraktion (Verfahrenstechnik)|Extraktion]] und [[Ionenaustauscher|Ionenaustauschverfahren]] von Uran-, [[Plutonium]]- und anderen Verbindungen getrennt. Die Produkte Ammoniumpertechnetat NH<sub>4</sub>TcO<sub>4</sub> oder auch Ammoniumtechnetiumhexachlorid (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>TcCl<sub>6</sub> können dann bei hohen Temperaturen durch thermische Zersetzung in [[Wasserstoff]]gas H<sub>2</sub> zu elementarem Technetium reduziert werden. Alternativ kann das Metall durch Elektrolyse von Ammoniumpertechnetat in mit Wasserstoffperoxid (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) angereicherter Schwefelsäure (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) gewonnen werden.

== Eigenschaften ==
[[Datei:Tc,43.jpg|miniatur|rechts|Technetium]]
=== Physikalische Eigenschaften ===
Technetium ist ein radioaktives [[Metalle|Metall]], das in der häufigen Pulverform mattgrau erscheint. Als makroskopischer Festkörper hat es dagegen eine silbergraue Farbe und ähnelt dadurch dem Element [[Platin]].<ref name=CRC/> Charakteristische [[Spektrallinie]]n der Technetiumatome liegen bei 363, 403, 410, 426, 430 und 485&nbsp;[[Nanometer]]n.<ref>Joseph Reader, Charles H. Corliss: "Line Spectra of the Elements", in: David R. Lide (Ed.), ''[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]]'', 90<sup>th</sup> edition, CRC Press, Boca Raton · London · New York 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0, Section 10, Seite 10-75.</ref>

Sowohl der [[Schmelzpunkt|Schmelz-]] als auch der [[Siedepunkt]] von jeweils 2157 und 4265&nbsp;°C liegen zwischen den entsprechenden Werten der Gruppennachbarn [[Mangan]] und [[Rhenium]]. Im metallischen Festkörper sind die Atome in Form einer [[Dichteste Kugelpackung|hexagonal dichtesten Kugelpackung]]&nbsp;(hdp) angeordnet, in der jedes Technetium-Atom im Abstand von 135&nbsp;[[Picometer]]n von jeweils 12 Nachbarn umgeben ist.

Metallisches Technetium ist leicht [[Paramagnetismus|paramagnetisch]], das heißt seine [[magnetische Suszeptibilität]] Χ<sub>m</sub> ist positiv, die magnetischen [[Dipol]]e im Inneren des Materials richten sich parallel zu einem externen [[Magnetismus|Magnetfeld]] aus und die Substanz wird in selbiges hineingezogen.<ref name=enc/> Bei Temperaturen unterhalb von 7,7&nbsp;Kelvin ist das reine Element ein [[Supraleiter#Supraleiter 2. Art|Supraleiter 2. Art]], verliert also seinen [[Elektrischer Widerstand|elektrischen Widerstand]]; schon kleinste Verunreinigungen heben diese Temperatur allerdings auf 11,2&nbsp;Kelvin an. Die Eindringtiefe magnetischer Felder im supraleitenden Zustand ist für Technetium nach [[Niob]] die zweitgrößte aller Metalle.<ref>{{Literatur| Autor = S. H. Autler| Titel = Technetium as a Material for AC Superconductivity Applications| Sammelwerk = Proceedings of the 1968 Summer Study on Superconducting Devices and Accelerators| Zugriff = 5. Mai 2009| Online = [http://www.bnl.gov/magnets/Staff/Gupta/Summer1968/0049.pdf pdf]}}</ref> [[Kernspinresonanz]]-Untersuchungen mit Technetium sind aufgrund der hohen Empfindlichkeit des Isotops <sup>99</sup>Tc möglich.<ref>Schwochau, S.&nbsp;96.</ref>

=== Chemische Eigenschaften ===
Technetium liegt im Periodensystem in seiner Gruppe zwischen den beiden Elementen [[Mangan]] und [[Rhenium]], ähnelt in seinen chemischen Eigenschaften jedoch nur dem letzteren.

Das Technetium-Atom besitzt sieben [[Valenzelektron]]en, eins davon im 5s-Orbital, die restlichen sechs im 4d-Orbital, die maximale Oxidationsstufe beträgt daher +VII. Die ersten drei [[Ionisierungsenergie]]n von 702, 1472 und 2850 [[Kilojoule pro Mol]] (kJ/mol) liegen allesamt unter den entsprechenden Werten des leichteren Gruppennachbarn [[Mangan]], was sich qualitativ auf den größeren Abstand der Valenzelektronen zum Kern und ihre dadurch verminderte elektrische Wechselwirkungsenergie zurückführen lässt. Insbesondere ist die Differenz zwischen zweiter und dritter Ionisationsenergie von 1378&nbsp;kJ/mol bedeutend geringer als die des Mangans von 1739&nbsp;kJ/mol. Anders als dieses Element, dessen Chemie daher im Wesentlichen die des ''zweifach'' positiv geladenen Mn<sup>2+</sup>-Ions ist, findet man Technetium häufig in anderen Oxidationsstufen. Die wichtigsten sind +IV, +V und +VII, daneben findet man Verbindungen, in denen Technetium die Oxidationszahlen −I, 0, +I, +III oder +VI einnimmt, während der für Mangan so charakteristische +II-Zustand nur selten auftritt.<ref name=enc>{{Literatur| Titel = The Encyclopedia of the Chemical Elements| Herausgeber = Cifford A. Hampel| Autor = S. J. Rimshaw| Ort = New York| Verlag = Reinhold Book Corporation| Jahr = 1968| Seiten = 689–693}}</ref>

In feuchter Luft läuft das Metall durch [[Oxidation]] langsam an. Die Pulverform ist nicht nur brennbar, sondern allgemein reaktiver und verbindet sich heftig mit [[Halogene]]n. Technetium löst sich nur in [[Säuren|oxidierenden Säuren]] wie konzentrierter [[Schwefelsäure]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) oder [[Salpetersäure]] (HNO<sub>3</sub>), nicht jedoch in [[Salzsäure]] (HCl<sub>(aq)</sub>) oder [[Flusssäure]] (HF<sub>(aq)</sub>); in gasförmigem [[Chlorwasserstoff|Chlor-]] und [[Fluorwasserstoff]] ist das Metall beständig.<ref name= CRC/> Dagegen sind [[Bromwasser]] und [[Wasserstoffperoxid]] gute [[Lösungsmittel]] für Technetium.

== Isotope ==
Von Technetium sind bisher 34 [[Isotop]]e bekannt, deren [[Massenzahl]]en zwischen 85 und 118 liegen. Das langlebigste davon ist mit einer [[Halbwertszeit]] von 4,2 Millionen Jahren <sup>98</sup>Tc, gefolgt von <sup>97</sup>Tc mit einer Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren und <sup>99</sup>Tc mit einer Halbwertszeit von 211.100 Jahren. Letzteres ist zugleich das häufigste und ökonomisch wichtigste Isotop und setzt mit einer Aktivität von 620 Millionen [[Becquerel (Einheit)|Becquerel]] pro Gramm eine weiche [[Betastrahlung]] der Energie 293,6&nbsp;Kiloelektronenvolt (keV) frei.

Der Zerfallsmechanismus bei den Isotopen mit Massenzahlen unterhalb von 98 ist der [[Elektroneneinfang]], so dass [[Molybdän]]-Isotope entstehen; bei schwereren Technetium-Isotopen kommt es dagegen zum [[Betazerfall]] und zur Bildung von [[Ruthenium]]-Isotopen. Eine Ausnahme stellt lediglich <sup>100</sup>Tc dar, das über beide Zerfallswege in ein anderes Element übergehen kann.<ref name="environmentalchemistry">{{Internetquelle| zugriff= 5. Mai 2009| titel = Technetium, Nuclides / Isotopes| url = http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Tc-pg2.html}}</ref><ref>Norman E. Holden: "Table of the isotopes", in: David R. Lide (Ed.), ''[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]]'', 90<sup>th</sup> edition, CRC Press, Boca Raton · London · New York 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0, Section 11, Seite 11-106.</ref>

Neben den durch ihre Neutronenzahl unterschiedenen Isotopen existiert eine Reihe angeregter, ''[[metastabil]]er'' Zustände wie <sup>95''m''</sup>Tc, <sup>97''m''</sup>Tc und <sup>99''m''</sup>Tc, die mit Halbwertszeiten von (in dieser Reihenfolge) 61 Tagen, 90 Tagen und 6,01 Stunden in den zugehörigen Grundzustand übergehen. Das wichtigste metastabile Isotop ist <sup>99''m''</sup>Tc, das eine große Rolle in der [[Nuklearmedizin]] spielt.<ref name=enc/><ref name="environmentalchemistry"/>

=== Instabilität ===
Die Instabilität des Technetiums lässt sich [[kernphysik]]alisch erklären. Sie wird im Massenbereich des Technetiums grundsätzlich dadurch hervorgerufen, dass [[Atomkern|Kerne]] mit einem [[Neutronenüberschuss]] einige dieser Teilchen durch [[Betazerfall]] in Protonen umwandeln, während Kerne mit Neutronenmangel Hüllenelektronen [[Elektroneneinfang|einfangen]] und so überschüssige Protonen in Neutronen transformieren. Wie für jedes Element vergleichbarer Masse könnten nicht-radioaktive Technetium-Kerne nur in einem kleinen Stabilitätsbereich existieren, in dem sich die Zahl der Protonen und Neutronen im Gleichgewicht befindet. Dieser liegt für die Protonenzahl des Technetiums von 43 bei Nukleonenzahlen zwischen 95 und 101. Auch alle diese Isotope sind jedoch radioaktiv.

Eine Erklärung dafür liefert das [[Tröpfchenmodell]] des Atomkerns. Es ermöglicht die Berechnung der Kernbindungsenergie, die für Kerne konstanter [[Nukleon]]enzahl [[Parabel (Mathematik)|parabelförmig]] von der Zahl der Protonen abhängt, wobei der Scheitelpunkt der Parabel dem stabilsten Atomkern entspricht. Ist die Nukleonenzahl ungerade wie etwa für <sup>95</sup>Tc, <sup>97</sup>Tc, <sup>99</sup>Tc oder <sup>101</sup>Tc, so liegen alle Kerne der jeweiligen Nukleonenzahl auf genau einer Parabel, und es existiert nur ein stabiles Nuklid – das am nächsten am Scheitelpunkt der Parabel gelegene. Im konkreten Fall sind dies <sup>95</sup>Mo, <sup>97</sup>Mo, <sup>99</sup>Ru und <sup>101</sup>Ru, so dass die zuvor genannten Technetium-Isotope allesamt instabil sind.

Für eine gerade Nukleonenzahl kann es mehrere stabile Elemente geben. In diesem Fall existieren allerdings zwei verschiedene Parabeln, eine für [[gg-Kern]]e, solche mit gerader Protonen- und Neutronenzahl, und eine für uu-Kerne, bei denen sowohl die Protonen- als auch die Neutronenzahl ungerade ist. Die gg-Parabel liegt unterhalb der uu-Parabel und zeigt dadurch an, dass gg-Kerne stabiler sind als uu-Kerne. Letztere sind nur in seltenen Ausnahmefällen stabil und dies auch nur dann, falls kein gg-Kern mit gleicher Nukleonenzahl existiert. Die Technetium-Kerne mit gerader Nukleonenzahl, etwa <sup>96</sup>Tc, <sup>98</sup>Tc oder <sup>100</sup>Tc gehören wegen der ungeraden Protonenzahl von 43 allesamt zu den uu-Kernen und könnten daher nur stabil sein, falls keine stabilen gg-Kerne gleicher Nukleonenzahl existierten. Dies ist jedoch nicht der Fall, da die entsprechenden Molybdän- und Ruthenium-Nuklide <sup>96</sup>Mo, <sup>98</sup>Mo, <sup>100</sup>Mo, <sup>96</sup>Ru, <sup>98</sup>Ru und <sup>100</sup>Ru allesamt stabil sind.

== Verwendung ==
[[Datei:Basedow-vor-nach-RIT.jpg|miniatur|rechts|Technetium-Szintigrafie der Halsregion eines Patienten mit Morbus Basedow]]
[[Datei:Tc99minjektion.jpg|miniatur|Injektion von <sup>99''m''</sup>Tc. Die Spritze mit dem Radionuklid ist von einer Abschirmung umgeben.]]
Nur geringe Mengen Technetium werden wirtschaftlich genutzt; der größte Anteil kommt in der Medizin als Bestandteil von [[Radiopharmakon|Radiopharmaka]] zur Anwendung.<ref>K. Schwochau: "Technetium radiopharmaceuticals: Fundamentals, synthesis, structure and development", in: ''[[Angewandte Chemie International Edition]]'', '''1994''', ''33&nbsp;(22)'', S.&nbsp;2258–2267; {{DOI|10.1002/anie.199422581}}.</ref>

Metastabiles <sup>99''m''</sup>Tc ist aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit, der emittierten Gammastrahlung mit einer Energie von 140 [[Elektronvolt|keV]] und seiner Fähigkeit, sich an viele aktive [[Biomolekül]]e anzulagern, das bei weitem wichtigste Element für [[Szintigrafie|szintigrafische]], also bildererstellende [[Nuklearmedizin|nuklearmedizinische]] Untersuchungen.<ref name=blocks/> Dazu werden organische Liganden mit einer hohen Neigung, sich an Zellen des zu untersuchenden Organs zu binden, oder monoklonale [[Antikörper]], [[Protein]]e des [[Immunsystem]]s, die sich an ausgewählte [[Antigen]]e von Tumorzellen heften, an Technetium gekoppelt und [[Vene|intravenös]] in den Blutkreislauf des Patienten gespritzt. Das Metall konzentriert sich auf diese Weise in den gewünschten Organen und Geweben oder dem zu untersuchenden Tumor; die charakteristische Gammastrahlung kann dann durch mit [[Thallium]] dotierte [[Natriumiodid]]-[[Szintillator|Detektoren]] registriert und zur nicht-invasiven Diagnose, etwa des durch die Antikörper markierten Tumors, herangezogen werden. Auf diese Weise können das [[Gehirn]], die [[Schilddrüse]], die [[Lunge]]n, die [[Leber]], die [[Gallenblase]], die [[Milz]], die [[Niere]]n, [[Knochen]]gewebe, aber auch schwer zugängliche Teile des Darms untersucht werden.<ref>Schwochau, S.&nbsp;414.</ref> Die Kopplung von Technetium-Zinn-Verbindungen an [[Erythrozyt]]en, die roten Blutkörperchen, ermöglicht eine Diagnose von Erkrankungen des Blutgefäßsystems; Bindung von Technetium-[[Pyrophosphate]]n an [[Calcium]]ablagerungen des Herzmuskelgewebes wird bei der Diagnose von [[Myokardinfarkt|Herzinfarkt]]-Patienten eingesetzt.<ref name="heartscan">{{Internetquelle| url = http://www.chclibrary.org/micromed/00067370.html| zugriff= 5. Mai 2009| titel = Technetium heart scan| autor = Joseph F. Smith}}</ref>

Die von <sup>99''m''</sup>Tc emittierte energiereiche Gammastrahlung ermöglicht eine niedrige Dosierung. Nach der Untersuchung wird der größte Teil des bei einer nuklearmedizinischen Diagnose aufgenommenen Technetiums wieder ausgeschieden. Das verbliebene <sup>99''m''</sup>Tc zerfällt schnell in <sup>99</sup>Tc. Dieses besitzt eine lange Halbwertszeit von 212.000 Jahren und trägt wegen der relativ weichen Betastrahlung, die bei seinem Zerfall frei wird, nur zu einer geringen zusätzlichen Strahlenbelastung über die restliche Lebenszeit bei.<ref name="heartscan"/> In den [[Vereinigte Staaten|USA]] werden für Diagnose-Zwecke pro Jahr etwa sieben Millionen Einzeldosen <sup>99''m''</sup>Tc verabreicht.

Das nicht-angeregte Isotop <sup>99</sup>Tc selbst wird als wirtschaftlich gut nutzbare Quelle für [[Betastrahlung|Betastrahlen]] eingesetzt. Es bietet den Vorteil, dass bei seinem Zerfall keinerlei Gammastrahlung auftritt, so dass nur relativ geringe Sicherheitsvorkehrungen notwendig sind. Metastabiles <sup>95''m''</sup>Tc wird als radioaktiver [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] genutzt.<ref>Schwochau, S.&nbsp;12–27.</ref>

Daneben ist Technetium in Form seiner Salze eines der besten Rostschutzmittel: [[Ammonium]]- oder Kaliumpertechnetat könnte als [[Korrosionsschutz]] für [[Stahl]] Anwendung finden. Ein Zusatz von 55&nbsp;ppm (Millionstel Teilen) Kaliumpertechnetat, KTcO<sub>4</sub> in belüftetem [[Ion|entionisiertem]] [[Wasser]] schützt dieses Material bis zu einer Temperatur von 250&nbsp;°C vor Korrosion.<ref>{{Internetquelle|datum = Juli 2004 |titel = EPA: 402-b-04-001b-14-final|hrsg = Marlap|url = http://www.epa.gov/radiation/docs/marlap/402-b-04-001b-14-final.pdf|format=PDF|zugriff = 4. August 2008}}</ref> Wegen der Radioaktivität von Technetium ist eine potentielle Anwendung allerdings auf von der Umwelt abgeschlossene Systeme wie etwa [[Siedewasserreaktor]]en beschränkt.<ref>Schwochau, S.&nbsp;91.</ref>

Technetium für nuklearmedizine Zwecke wird – aufgrund der kurzen 6-Stunden-Halbwertszeit – in der Regel aus [[Technetium-99m-Generator]]en gewonnen.<ref>Jonathan R. Dilworth, Suzanne J. Parrott: ''The biochemical chemistry of technetium and rhenium'', in: ''[[Chemical Society Reviews]]'', '''1998''', ''27'', S.&nbsp;43–55; {{DOI|10.1039/a827043z}}.</ref>

== Verbindungen und Reaktionen ==
Technetium bildet im Gegensatz zu Mangan kaum [[Kationen]]. Es ähnelt darin, wie auch in seiner geringeren Reaktivität und in der Fähigkeit, kovalente Bindungen einzugehen, seinem anderen Gruppen-Nachbarn Rhenium. Im Gegensatz zu diesem sind die hohen Oxidationszustände allerdings etwas unbeständiger gegenüber Reduktion, dem Übergang in einen niedrigeren Oxidationszustand durch (formale) Aufnahme von Elektronen.

=== Hydridokomplex ===
[[Datei:Technetiumhydrid.svg|200px|miniatur|rechts|Technetium-Hydridokomplex]]
Bei der Reaktion von Technetium mit [[Wasserstoff]] entsteht der [[Anion|anionische]], also negativ geladene Hydridokomplex [TcH<sub>9</sub>]<sup>2−</sup>, dessen zentrales Technetiumatom wie nebenstehend zu sehen in einem trigonalen Prisma aus Wasserstoffatomen liegt; lotrecht über dem Mittelpunkt der drei Seitenflächen befindet sich zudem je ein weiteres Wasserstoffatom. Der Ladungsausgleich kann zum Beispiel durch je zwei [[Natrium]]- (Na<sup>+</sup>) oder [[Kalium]]-Ionen (K<sup>+</sup>) erfolgen.<ref>Schwochau, S.&nbsp;104.</ref>

=== Oxide ===
Es existieren zwei verschiedene [[Technetiumoxide]] (TcO<sub>2</sub> und Tc<sub>2</sub>O<sub>7</sub>). Bei Temperaturen von etwa 400–450&nbsp;°C reagiert das Metall direkt mit Sauerstoff zu blassgelbem Ditechnetiumheptoxid:

: <math>\mathrm{4\ Tc + 7\ O_2 \longrightarrow 2\ Tc_2O_7}</math>

Das Molekül besteht aus zwei über ein Sauerstoffatom miteinander verbundenen Technetiumatomen, die ihrerseits durch je drei Doppelbindungen an die verbleibenden Sauerstoffatome gebunden sind und ist das [[Anhydrid]] der Pertechnetiumsäure HTcO<sub>4</sub>, die sich bei Lösung des Oxids in Wasser bildet.<ref>B. Krebs: "Technetium(VII)-oxid: Ein Übergangsmetalloxid mit Molekülstruktur im festen Zustand", in: ''[[Angewandte Chemie]]'', '''1969''', ''81&nbsp;(9)'', S.&nbsp;328–329: {{DOI|10.1002/ange.19690810905}}.</ref><ref>A. Y. Herrell, R. H. Busey, K. H. Gayer: "Technetium(VII) Oxide", in: ''Inorganic Syntheses'', '''1977''', Vol.&nbsp;XVII, ISBN 0-07-044327-0, S.&nbsp;155–158.</ref> <!--It adopts a centrosymmetric corner-shared bi-tetrahedral structure, in which the terminal and bridging Tc-O bonds are 167&nbsp;pm and 184&nbsp;pm respectively and the O-Tc-O angle is 180°.-->

Das schwarze Technetiumdioxid (TcO<sub>2</sub>) lässt sich durch Reduktion von Ditechnetiumheptoxid mit elementarem Technetium oder Wasserstoff darstellen.<ref>Schwochau, S.&nbsp;108.</ref>

=== Pertechnetiumsäure ===
[[Pertechnetiumsäure]] (HTcO<sub>4</sub>) bildet sich, wenn Technetiumheptoxid in Wasser oder Technetium in oxidierenden Säuren wie [[Salpetersäure]], konzentrierter [[Schwefelsäure]] oder [[Königswasser]], einem Salpetersäure-Salzsäure-Gemisch, gelöst wird. Die dunkelrote, wasseranziehende (hygroskopische) Substanz zählt zu den starken Säuren und liegt in Wasser stark [[Dissoziation (Chemie)|dissoziiert]] vor, das Proton ist also fast immer auf ein Wassermolekül übertragen.

Das verbliebene Pertechnetat-Anion TcO<sub>4</sub><sup>−</sup> besteht aus einem Technetium-Atom, das im Zentrum eines [[Tetraeder]]s liegt, an dessen vier Ecken die Sauerstoffatome sitzen. Es ist im Gegensatz zum [[Permanganat]]-Ion MnO<sub>4</sub><sup>−</sup> verhältnismäßig reduktionsstabil, so dass die farblosen [[Salze]] wie Kalium- (KTcO<sub>4</sub>) oder Ammoniumpertechnetat (NH<sub>4</sub>TcO<sub>4</sub>) nur relativ schwache [[Oxidationsmittel]] sind. Natrium-, Magnesium- und Calciumpertechnat sind gut, Barium- und Ammoniumpertechnat moderat, Kalium- sowie Thalliumpertechnat dagegen nur geringfügig wasserlöslich. Pertechnate dienen als wichtige Ausgangsstoffe der Technetiumchemie und spielen auch als [[Katalysator]]en in der anorganischen Chemie eine gewisse Rolle.<ref>Schwochau, S.&nbsp;127–136.</ref>

Durch Reduktionsmittel kann Pertechnetat zum Technetat [TcO<sub>4</sub>]<sup>2−</sup> (purpurfarben) reduziert werden.<ref name="HOWI_1623">Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie'', 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S.&nbsp;1623.</ref>

=== Halogenide und Oxidhalogenide ===
Neben den [[Technetiumhalogenide]]n, in denen Technetium an [[Halogene|Halogenatome]] gebunden ist, sind zahlreiche [[Technetiumoxidhalogenide]] bekannt, in denen neben den Halogenatomen zusätzlich noch Sauerstoff gebunden ist.

Durch direkte Reaktion der Ausgangsstoffe entstehen die beiden [[Fluor]]-Verbindungen, das gelbe Technetiumpentafluorid (TcF<sub>5</sub>) und das gleichfarbige Technetiumhexafluorid (TcF<sub>6</sub>). Ebenfalls direkt synthetisieren lassen sich die beiden [[Chlor]]-Verbindungen, das grüne Technetiumhexachlorid (TcCl<sub>6</sub>) und das rote Technetiumtetrachlorid (TcCl<sub>4</sub>). Letzteres ist paramagnetisch und liegt in [[Polymer|polymerisierter]] Form, also als Kette aneinandergereihter TcCl<sub>4</sub>-Untereinheiten vor und lässt sich auch durch Reaktion von Technetiumheptoxid (Tc<sub>2</sub>O<sub>7</sub>) mit [[Tetrachlormethan]] (CCl<sub>4</sub>) darstellen. Wichtige Technetiumhalogenid-Salze werden von den beiden [[Anion]]en [Tc<sub>2</sub>Cl<sub>8</sub>]<sup>2−</sup> und [TcCl<sub>8</sub>]<sup>3−</sup> gebildet. Die wichtigste Bromverbindung ist das rotbraune Technetiumtetrabromid TcBr<sub>4</sub>, daneben existiert das Anion [Tc<sub>2</sub>Br<sub>8</sub>]<sup>2−</sup>.

Die Technetiumoxidhalogenide sind für Fluor die Verbindungen Technetiumfluoridtrioxid TcO<sub>3</sub>F, Technetiumtrifluoriddioxid TcO<sub>2</sub>F<sub>3</sub>, Technetiumpentafluoridoxid TcOF<sub>5</sub> und Technetiumtetrafluoridoxid TcOF<sub>4</sub>, in denen das Metall in den Oxidationsstufen +VII und +VI auftritt, für Chlor die Verbindungen Technetiumchloridtrioxid TcO<sub>3</sub>Cl, Technetiumtetrachloridoxid TcOCl<sub>4</sub> und Technetiumtrichloridoxid TcOCl<sub>3</sub> mit den Oxidationsstufen +VII, +VI und +V und für Brom und [[Iod]] die einander analogen Verbindungen Technetiumbromidtrioxid TcO<sub>3</sub>Br und Technetiumiodidtrioxid TcO<sub>3</sub>I. Bei letzteren Substanzen nimmt das zentrale Technetiumatom die maximale Oxidationszahl +VII an. Technetiumtrifluoriddioxid TcO<sub>2</sub>F<sub>3</sub> liegt ebenso wie Technetiumtrichloridoxid TcOCl<sub>3</sub> und Technetiumtribromidoxid TcOBr<sub>3</sub> in polymerisierter Form vor.

Alle Halogen-Sauerstoff-Verbindungen des Technetiums zersetzen sich bei Kontakt mit Wasser leicht zu Pertechnetat und Technetiumdioxid. Insbesondere hoch fluorierte Verbindungen wie Technetiumpentafluoridoxid TcOF<sub>5</sub> lassen sich nur durch starke Fluorierungsmittel wie Xenonhexafluorid XeF<sub>6</sub> oder Kryptondifluorid KrF<sub>2</sub> darstellen, wie die folgenden Reaktionsschritte exemplarisch zeigen:

* <math>\mathrm{Tc_2O_7 + 4\ HF \longrightarrow 2\ TcO_3F + (H_3O)^{+}+(HF_2)^{-}}</math>
: <small>Ditechnetiumheptoxid reagiert mit Fluorwasserstoff zu Technetiumfluoridtrioxid, [[Oxonium]]ionen und Hydrogendifluorid(-1).</small>

* <math>\mathrm{TcO_3F + XeF_6 \longrightarrow TcO_2F_3 + XeOF_4}</math>
: <small>Technetiumfluoridtrioxid reagiert mit Xenonhexafluorid zu Technetiumtrifluoriddioxid und Xenontetrafluoridoxid.</small>

* <math>\mathrm{2\ TcO_2F_3 + 2\ KrF_2 \longrightarrow 2\ TcOF_5 + 2\ Kr + O_2}</math>
: <small>Technetiumtrifluoriddioxid reagiert mit Kryptondifluorid zu Technetiumpentafluoridoxid, elementarem Krypton und Sauerstoff.</small>

=== Sulfide, Selenide, Telluride ===
Mit [[Schwefel]] bildet Technetium zwei verschiedene [[Technetiumsulfide|Sulfide]]. Während Technetiumdisulfid TcS<sub>2</sub> durch direkte Reaktion der Ausgangsstoffe entsteht, kann das schwarze Ditechnetiumheptasulfid Tc<sub>2</sub>S<sub>7</sub> wie folgt dargestellt werden:

: <math>\mathrm{2\ HTcO_4 + 7\ H_2S \longrightarrow Tc_2S_7 + 8\ H_2O}</math>
: <small>Pertechnetiumsäure reagiert mit Schwefelwasserstoff zu Ditechnetiumheptasulfid und Wasser.</small>

Technetium wird in diesem Fall ''nicht'' reduziert, anders als bei der analogen Reaktion des Mangans, bei dem sich aus MnO<sub>4</sub><sup>−</sup> das stabile Mn<sup>2+</sup>-Ion bildet. Thermische Zersetzung des Heptasulfids führt zu einer Aufspaltung in das Disulfid und elementaren Schwefel:

: <math>\mathrm{Tc_2S_7 \longrightarrow 2\ TcS_2 + 3\ S}</math>

Mit [[Selen]] und [[Tellur]] bildet Technetium die analogen Substanzen zu Technetiumdisulfid, also Technetiumdiselenid (TcSe<sub>2</sub>) und Technetiumditellurid (TcTe<sub>2</sub>).<ref>Schwochau, S.&nbsp;112–113.</ref>

=== Cluster ===
[[Datei:Technetiumcluster.png|miniatur|rechts|Technetiumcluster Tc<sub>6</sub> und Tc<sub>8</sub>]]
Es existieren zwei wichtige Technetium-[[Cluster (Physik)|Cluster]], der Tc<sub>6</sub>- und der Tc<sub>8</sub>-Cluster. In beiden sind jeweils zwei Technetiumatome durch eine Dreifachbindung miteinander verbunden. Diese Paare sind parallel zueinander angeordnet und senkrecht zur Ausrichtung der Dreifachbindung aneinander gebunden, so dass sich durch die Lage der Einfachbindungen für den Tc<sub>6</sub>-Cluster zwei parallele gleichseitige Dreiecke und für den Tc<sub>8</sub>-Cluster zwei parallele Quadrate ergeben. Im letzteren Fall ist je eine zusätzliche Einfachbindung entlang einer Diagonale dieser Quadrate ausgerichtet. Technetiumatome beider Cluster gehen allesamt sechs Bindungen ein; fehlende Bindungen können etwa durch Halogenatome wie Chlor oder Brom abgesättigt werden.<ref>K. E. German, S. V. Kryutchkov: "Polynuclear Technetium Halide Clusters", in: ''[[Russian Journal of Inorganic Chemistry]]'', '''2002''', ''47&nbsp;(4)'', S.&nbsp;578–583.</ref>

=== Komplexverbindungen ===
[[Datei:Technetiumcarbonyl.svg|miniatur|rechts|Technetium-Carbonyl-Komplex<br />Tc<sub>2</sub>(CO)<sub>10</sub>]]
[[Datei:Technetiumkomplex.svg|miniatur|rechts|Technetium-Komplex mit organischem Liganden]]
Technetium ist Bestandteil zahlreicher [[Komplexverbindung]]en, die aufgrund der Bedeutung des Elements für die Nuklearmedizin verhältnismäßig gut erforscht sind.

Ein Beispiel ist der Technetium-Carbonyl-Komplex Tc<sub>2</sub>(CO)<sub>10</sub>, der einen weißen Feststoff bildet.<ref>J. C. Hileman, D. K. Huggins, H. D. Kaesz: "Technetium carbonyl", in: ''[[Journal of the American Chemical Society]]'', '''1961''', ''83&nbsp;(13)'', S.&nbsp;2953–2954; {{DOI|10.1021/ja01474a038}}.</ref> In ihm liegen zwei schwach aneinander gebundene Technetium-Atome vor, die wie nebenstehend zu sehen in [[Oktaeder]]-Symmetrie von je fünf Carbonyl-Liganden umgeben sind. Die Bindungslänge von 303&nbsp;pm ist charakteristischerweise größer als der Abstand zweier benachbarter Atome im metallischen Technetium.<ref>Marcia F. Bailey, Lawrence F. Dahl: "The Crystal Structure of Ditechnetium Decacarbonyl", in: ''[[Inorganic Chemistry]]'', '''1965''', ''4&nbsp;(8)'', S.&nbsp;1140–1145; {{DOI|10.1021/ic50030a011}}.</ref><ref>D. Wallach: "Unit cell and space group of technetium carbonyl, Tc<sub>2</sub>(CO)<sub>10</sub>", in: ''[[Acta Crystallographica]]'', '''1962''', ''15'', S.&nbsp;1058–1058; {{DOI|10.1107/S0365110X62002789}}.</ref> Isostrukturelle Komplexe, also solche von gleicher Struktur, finden sich auch bei den beiden Nachbarelementen Mangan und Rhenium.<ref>Schwochau, S.&nbsp;286,&nbsp;328.</ref> Ein Technetium-Carbonyl-Komplex, in dem Technetium in der negativen Oxidationsstufe −I auftritt, ist [Tc(CO)<sub>5</sub>]<sup>−</sup>, während sich in Wasser der oktaedrische Aquakomplex [Tc(H<sub>2</sub>O)<sub>3</sub>(CO)<sub>3</sub>]<sup>+</sup> bildet.

Ein Beispiel für einen Komplex mit einem organischen Liganden, der in bildgebenden Verfahren der Nuklearmedizin zum praktischen Einsatz kommt, ist nebenstehend angegeben und zeichnet sich durch ein im Zentrum einer [[Kohlenstoff]]-[[Stickstoff]]-Kette gelegenes und über vier Stickstoffatome angebundenes Technetiumatom aus, das durch eine Doppelbindung mit einem Sauerstoffatom gebunden ist. Diese Technetium-Sauerstoffeinheit kann in den so genannten Nitridokomplexen durch eine Technetium-Stickstoffeinheit ersetzt sein, in der eine Dreifachbindung zwischen einem Stickstoff- und einem Technetiumatom besteht.<ref>Silva Jurisson, E. O. Schlemper, D. E. Troutner, L. R. Canning, D. P. Nowotnik, R. D. Neirinckx: "Synthesis, characterization, and x-ray structural determinations of technetium(V)-oxo-tetradentate amine oxime complexes", in: ''[[Inorganic Chemistry]]'', '''1986''', ''25&nbsp;(4)'', S.&nbsp;543–549; {{DOI|10.1021/ic00224a031}}.</ref><!--3,3,9,9-tetramethyl-4,8-diazaundecane-2,lO-dion dioxime Hexamethyipropylenamine Oxime (HMPAO)-->

== Sicherheitshinweise ==
Einstufungen nach der [[Gefahrstoffverordnung]] liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen und eine untergeordnete Rolle gegenüber den auf der [[Radioaktivität]] beruhenden Gefahren spielen. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

== Vorsichtsmaßnahmen ==
Technetium hat nach bisher vorliegenden Erkenntnissen nur eine geringe chemische [[Toxizität]]. Alle Isotope des Elements sind jedoch wie angesprochen radioaktiv und müssen entsprechend ihrer [[Strahlungsintensität]] in [[Strahlenschutz]]behältern aufbewahrt und als radioaktives Material gekennzeichnet werden. Die Betastrahlung des häufigsten Isotops, <sup>99</sup>Tc, wird bereits durch Glas aufgehalten; die Strahlenbelastung durch die dabei als [[Bremsstrahlung]] freiwerdende weiche [[Röntgenstrahlung]] gilt als gering, wenn ein Sicherheitsabstand von 30 Zentimetern eingehalten wird. Eingeatmeter Technetium-Staub, der sich in den Lungen festsetzt, trägt hingegen zu einem höheren Risiko für Krebserkrankungen bei. Laborarbeiten müssen daher unter einer [[Abzug (Gas)|Abzugshaube]] stattfinden; daneben werden Augenschutz und das Tragen von Handschuhen empfohlen.<ref>Schwochau, S.&nbsp;40.</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* Klaus Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals'', Wiley-VCH, Weinheim 2000, ISBN 3-527-29496-1.
* John Emsley: ''The elements'', 3<sup>rd</sup> Ed., Clarendon Press, 1998, ISBN 0-19-855819-8.
* F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo, M. Bochmann: ''Advanced Inorganic Chemistry'', 6<sup>th</sup> Ed., Wiley, 1999, ISBN 0-471-19957-5, Kapitel 18D, S.&nbsp;974.
* C. E. Housecroft, A. G. Sharpe: ''Inorganic Chemistry'', 2<sup>nd</sup> Ed., Pewson/Prentice Hall, 2005, ISBN 0-13-039913-2, Kapitel 22.8a, S.&nbsp;666.
* Ekkehard Fluck, Klaus G. Heumann: ''Periodensystem der Elemente, Tafel'', Wiley-VCH, Weinheim 2002, ISBN 3-527-30716-8.
* R. B. King (Ed.): ''Encyclopedia of Inorganic Chemistry'', Bd.&nbsp;8, Wiley, 1994, ISBN 0-471-93620-0, S.&nbsp;4094.

== Weblinks ==
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