Астат

Астат (At)
Атомний номер	85
Зовнішній вигляд простої речовини	Нестабільный, радіактивний галоген
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	209.9871 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	{{{5}}} пм
Енергія іонізації (перший електрон)	916.3 (9.50) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	(145) пм
Радіус іона	(+7e) 62 пм
Електронегативність (за Полінгом)	2.2
Електродний потенціал	At2→2At− 0.2В
Ступені окиснення	+7, +5, +3, +1, −1
Термодинамічні властивості
Густина	{{{13}}} г/см³
Питома теплоємність	{{{14}}} Дж/(K моль)
Теплопровідність	{{{15}}} Вт/(м К)
Температура плавлення	575 K
Теплота плавлення	{{{17}}} кДж/моль
Температура кипіння	610 K
Теплота випаровування	{{{19}}} кДж/моль
Молярний об'єм	{{{20}}} см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	{{{21}}}
Період ґратки	{{{22}}} Å
Відношення c/a	{{{23}}}
Температура Дебая	{{{24}}} K
Періодична система елементів H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Астат (рос. астат, англ. astatine, нім. Astat), At, неметалічний радіоактивний хімічний елемент, атомний номер 85, атомна маса 210.

Загальний опис

Відноситься до групи галогенів, у природі зустрічається дуже рідко. Астат дуже нестабільний, має багато ізотопів.

Має ізотопи з ат. в. 202—219, з них найбільші періоди піврозпаду мають At²¹¹ (7,5 год.) і At²¹⁰ (8,3 год.). А. вперше одержано штучно 1940 бомбардуванням бісмуту α-частинками. А. за хім. властивостями подібний до галогенів і до металів.

Історія

Вперше Астат був отриманий штучно у 1940 Д. Корсоном, К. Р. Маккензі та Е. Сеґре (Каліфорнійський університет у Берклі). Для синтезу ізотопу ²¹¹At вони опромінювали бісмут альфа-частинками.
У 1943 — 1946 ізотопи Астату були виявлені в складі природних радіоактивних елементів.

Походження назви

Від грец. ἀστατέω — бути нестійким. Через його радіоактивний розпад.

Розповсюдження

Рідкісний. У поверхневому шарі земної кори товщиною 1,6 км міститься бл. 70 мг астату. Ізотопи астату радіоактивні, вони недовгоживучі, і період їхнього напіврозпаду становить 5—8 годин.

Отримання

Отримують опроміненням металевого бісмуту чи торію α-частинками високої енергії з наступним відділенням Астату співосадженням, екстракцією, хроматографією або дистиляцією на платинову пластинку.

$\mathrm{_{83}Bi^{209} + _4He^2 \longrightarrow _{84}At^{210} + _0n^1}$.

Властивості

Фізичні властивості

Зважаючи на малу кількість доступної для вивчення речовини, фізичні властивості цього елемента погано вивчені і, як правило, побудовані на аналогіях з доступнішими елементами.

Астат - тверда речовина синьо-чорного кольору, за зовнішнім виглядом схожий на йод . Для нього характерно поєднання властивостей неметалів (галогенів) і металів (полоній, свинець тощо). Як і йод, астат добре розчиняється в органічних розчинниках і легко ними екстрагується. За летючості трохи поступається йоду, але також може легко переганяється .

Температура плавлення 302 °C, кипіння (сублімації) 337 °C.

Хімічні властивості

За властивостями астат найбільше нагадує йод: переганяється, екстрагується чотирьоххлористим вуглецем CCl₄ з водних розчинів, відновлюється цинком або сірчистим газом до астатид-йона At⁻:

$\mathrm{2At + SO_2 + 2H_2O = 2At^- +3H^+ +HSO_4^-}$,

який з йонами срібла утворює нерозчинний астатид срібла AgAt. Останній кількісно співоосаджується з йодидом срібла в якості носія. Астатат йон AtO−3 утворюється при окисненні астатид-йона перйодатною кислотою H₅IO₆ або церієм Ce (IV):

$\mathrm{6Ce^{4+} + At^- + 3H_2O = AtO_3^- + 6Ce^{3+} +6H^+}$

Формалізований запис цього рівняння відповідає умові електронейтральності. Фактично йони Ce (IV) існують у вигляді гідратованих йонів [Ce(H₂O)_n]⁴, які відщіплюють йон водню і, за винятком дуже кислих розчинів (рН~1), далі піддаються гідролізу і полімеризації. Йони AtO₃₋ кількісно співоосаджуються з нерозчинними у воді Pb(IO₃)₂.

Біологічна роль

Навіть фізіологічно астат поводить себе подібно до йоду - наприклад, концентрується в щитовидній залозі. Оскільки астат супроводжує йод, то це дозволяє разом з препаратами йоду вводити радіоактивний астат і використовувати його при радіотерапії ракових пухлин.

Література

• Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет - Донецьк:"Вебер", 2008. – 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
• Українська радянська енциклопедія. В 12-ти томах / За ред. М. Бажана. — 2-ге вид. — К.: Гол. редакція УРЕ, 1974-1985.

Примітки

Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.