Астат

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Астат (At)
Атомний номер 85
Зовнішній вигляд простої речовини Нестабільный,
радіоактивний галоген
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 209,9871 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 127[1] пм
Енергія іонізації (перший електрон) 899 (9,32)[2] кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 148-150 пм
Радіус іона (+7e) 76 пм
Електронегативність (за Полінгом) 2,2
Електродний потенціал At2→2At 0.2В
Ступені окиснення +7, +5, +3, +1, −1
Термодинамічні властивості
Густина 6,4-7[3] г/см³
Молярна теплоємність n/a Дж/(К·моль)
Теплопровідність 1,7-2 Вт/(м·К)
Температура плавлення 573-577 К
Теплота плавлення 23,8 кДж/моль
Температура кипіння 623[4] К
Теплота випаровування 585,22 кДж/моль
Молярний об'єм 33 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки n/a
Період ґратки n/a Å
Відношення с/а n/a
Температура Дебая n/a К
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 Nh Fl Mc Lv Ts Og
* 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 у Вікісховищі?

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

Загальний опис[ред. | ред. код]

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

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

Історія[ред. | ред. код]

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[ред. | ред. код]

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

Розповсюдження[ред. | ред. код]

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

Отримання[ред. | ред. код]

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

.

Фізичні властивості[ред. | ред. код]

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[6]. 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 леткістю трохи поступається йоду, але також може легко переганятися[6].

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

Хімічні властивості[ред. | ред. код]

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

,

який з йонами срібла утворює нерозчинний астатид срібла AgAt. Останній кількісно співоосаджується з йодидом срібла як носій. Астатат-йон AtO3 утворюється при окисненні астатид-йона перйодатною кислотою H5IO6 або церієм(IV):

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[ред. | ред. код]

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.

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Astatine: radii of atoms and ions(англ.)
  2. About Astatine(англ.)
  3. Astatine: physical properties(англ.)
  4. Astatine(англ.)
  5. Кравчук П. А. Рекорды природы. — Любешов : Эрудит, 1993. — 216 с. — ISBN 5-7707-2044-1.
  6. а б Школьная энциклопедия. Химия. Москва, Дрофа, 2003 год.

Джерела[ред. | ред. код]