Astat
85 At Układ okresowy pierwiastków
Rozmieszczenie elektronów na powłokach w atomie astatu Rozmieszczenie elektronów na powłokach w atomie astatu
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.	Astat, At, 85
Grupa, okres, blok	17 (VIIA) , 6, p
Właściwości metaliczne	niemetal - fluorowiec
Właściwości atomowe Masa atomowa 210 u Promień atomowy 140 pm Promień walencyjny 150 pm Promień van der Waalsa 202 pm Konfiguracja elektronowa [Xe] 6s24f145d106p5 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 18, 7 Elektroujemność 2,2 ( Pauling ) 1,96 ( Allred ) Stopień utlenienia ±1, 3, 5, 7
Właściwości fizyczne Stan skupienia stały Temperatura topnienia 575 K 301,85 °C Temperatura wrzenia 610 K 336,85 °C Ciepło parowania 40 kJ/mol
Pozostałe dane Przewodność cieplna 1,7 W/(m*K) Potencjały jonizacyjne I. 890±40 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 209At {syn.} 5,4 godz w.e. β+ α 209 Po 209 Po 205 Bi 210At {syn.} 8,1 godz w.e. α 3,981 5,631 210 Po 206 Bi 211At {syn.} 7,2 godz w.e. α 0,784 5,981 211 Po 207 Bi
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Astat (At, łac. astatium) – promieniotwórczy pierwiastek chemiczny z grupy fluorowców .

Historia odkrycia

Istnienie astatu zostało przewidziane przez Mendelejewa, który nazwał pierwiastek "eka-jodem". Ponieważ układ okresowy pierwiastków był znany od dawna, uczeni starali się zapełnić lukę w grupie 17, poszukując fluorowca następującego po jodzie.

Pierwiastek po raz pierwszy otrzymali Dale Corson, K.R. MacKenzie i Emilio Segré w Berkeley w 1940 roku. Bombardowali oni ²⁰⁹ Bi cząstkami alfa . Metodą tą wytwarza się astat również obecnie. Nazwa pierwiastka pochodzi od greckiego astatos co znaczy nietrwały.

Właściwości

Ze względu na krótkie czasy życia izotopów astatu (czas połowicznego rozpadu najtrwalszego izotopu to niewiele ponad 8 godzin) wiele właściwości pierwiastka pozostaje bliżej niezbadanych. Wiadomo jednak, że jest on łatwo lotny i rozpuszcza się w niektórych substancjach organicznych .

Właściwości astatu zbadane w spektrometrach mas są zbliżone do właściwości pozostałych halogenów, zwłaszcza jodu , przy czym astat wykazuje więcej właściwości metalicznych. Astat najprawdopodobniej reaguje z wodorem , tworząc astatowodór (HAt), który po uwodnieniu daje kwas astatowodorowy. Reaguje też najpewniej z litowcami , tworząc sole oparte na wiązaniu jonowym, z których może być wyparty przez inne, bardziej reaktywne fluorowce.

W roztworach astat występuje w postaci anionów : At^-, AtO^- i AtO^-₃. ^[]

Występowanie

Trzy izotopy astatu występują w naturalnych szeregach promieniotwórczych : ²¹⁸At w szeregu uranowym, ²¹⁶At w szeregu torowym, a ²¹⁹At w szeregu aktynowym. Są to jednak bardzo krótkożyciowe izotopy, toteż szacuje się, że łączna ilość astatu na Ziemi wynosi w każdej chwili ok. kilkudziesięciu gramów (objętość 1 łyżeczki do herbaty). Z tego powodu astat trafił do Księgi rekordów Guinnessa jako najrzadszy z występujących naturalnie pierwiastków.

Otrzymywanie

Astat do badań laboratoryjnych jest otrzymywany poprzez bombardowanie bizmutu -209 cząstkami alfa , czyli jądrami helu . W zależności od energii cząstek, otrzymywane są relatywnie najtrwalsze izotopy ²⁰⁹At - ²¹¹At:

dla cząstek alfa o energii 26 MeV

dla cząstek alfa o energii 40 MeV

dla cząstek alfa o energii 60 MeV.

Zastosowanie

Astat-211, o okresie połowicznego zaniku 7,2 godziny ma zastosowanie w radioterapii jako emiter cząstek alfa o małym zasięgu, przez co oddziałują one na zmianę nowotworową, nie uszkadzając okolicznych zdrowych tkanek.

Izotopy astatu