Астат это химический элемент, простое вещество, радиоактивный галоген, который имеет символ At.
Атомный номер астата равен 85. Это один из самых редких природных элементов земной коры, который образуется только при распаде нескольких более тяжелых элементов.
Известно, что его химические свойства во многом схожи с свойствами йода. Он мало изучен, потому что все его изотопы имеют более короткие периоды полураспада.
Вся информация, которая известна об элементе At, была получена путем определения его положения в периодической таблице, которая находится ниже йода, и тщательного изучения его химического состава в чрезвычайно разбавленных растворах.
(Astatium; от греч. — неустойчивый), астатин, At — радиоактивный химический элемент 17-й группы (устаревшая классификация VII группы периодической системы элементов) находится в шестом периоде таблицы ; атомный номер 85. Стабильных изотопов у астата нет.
Все известные изотопы (22) — альфа-радиоактивны, наиболее долгоживущий из них — 210 At (период полураспада 8,3 ч).
Это тип радиоактивного элемента, который, как известно, является самым тяжелым среди всех других галогенов.
Этот элемент обладает весьма сходными химическими свойствами по сравнению с элементом йодом.
Изотопы астата имеют короткий период полураспада — около 8,1 часа, а некоторые изотопы, нестабильны.
Этот элемент выполнен из черного твердого материала и имеет металлический вид.
Астат считается одним из самых редких природных элементов. Около 2,36 ×1025 граммов земной коры содержит астата размером около 1 грамма.
Астат в основном образуется в результате распада элементов тория и урана.
В 1940 амер. исследователи Э. Сегре, Т. Корсон и У. Мак-Кензи получили на циклотроне в Беркли (США) первый изотоп 211 At, бомбардируя висмут альфа-частицами.
В земной коре астата содержится в ничтожно малых количествах.
Из-за малой доступности астата и короткого периода его полураспада изучены мало.
По сравнению с др. элементами подгруппы галогенов у астат наиболее четко выражены металлические свойства:
1. Астат осаждается при электролизе на катоде, отличается низкой упругостью паров (в отличие от йода не отгоняется при кипячении азотнокислых растворов),
2. образует устойчивые соли, в том числе соли галогеноводородных к-т, к-рые формально относятся к типу межгалоидных соединений (AtCl, AtBr, AtI).
Известны соединения со степенями окисления — 1,0, +1, +3.
Соединения со степенью окисления —1 являются сильными восстановителями, со степенью окисления +5 — сильными окислителями.
Последние представляют собой соли кислоты HAtО3.
Астат осаждают сероводородом; образующийся при этом осадок (предположительного состава At2S3) растворяется в сернистом аммонии.
С йодом астат сближают относительно хорошая растворимость в некоторых органических растворителях, накопление в щитовидной железе при попадании в организм.
В весомых количествах астат не выделен.
Об астате имеются только предположительные сведения. Дело в том, что элемент этот радиоактивен, и даже самый долгоживущий изотоп имеет период полураспада 8,3 ч.
Накопить макроскопические количества астата не удается, поэтому данные о химии астата получены исключительно при изучении его микроколичеств и про экстраполированы и соответствии с положением, занимаемым им в периодической системе.
Астат был открыт позже всех галогенов: искусственно получен в 1940 г. в циклотроне с помощью ядерной реакции .
В настоящее время известно около 20 изотопов этого элемента. Все они коротко живущие и как бы оправдывают название астат, которое означает «неустойчивый».
Элемент является пятым галогеном в подгруппе VIIА (устаревшая классификация) и располагается под йодом. Следовательно, он должен проявлять более металлические качества, чем йод.
Таким образом астат один из наиболее своеобразных элементов.
Он расположен на границе металл — неметалл, проходящей через всю периодическую систему от бора к астату.
Он как бы являет собой подход к этой границе со стороны неметаллов, тогда как бор — со стороны металлов.
Все исследования по химии астата проводились с ультра малыми количествами при концентрации 10—⁹ — 10—¹³ г/л растворителя.
Дело не только в малом периоде его полураспада, но и в радиолизе растворов, сильном их разогреве под действием α — излучения астата и образовании значительных количеств побочных продуктов, например пероксида водорода Н2О2.
Несмотря на трудности, установлены следующие его физические и химические характеристики: tпл = 299°С , tкип = 411°С.
Электронная конфигурация астата: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5
Астат, как и йод должен легче возгоняться, чем плавиться. Астат весьма летуч (ведь это галоген), незначительно растворим в воде, которой может быть извлечен бензолом или четыреххлористым угле-родом.
Известны анион At— и положительные степени его окисления + 1 и +5, которым соответствуют ионы AtO— , AtO3—.
Астат взаимодействует с водородом при нагревании :
At2 + H2 → 2HAt
С ионами серебра образует нерастворимую соль AgAt . Бром окисляет At до степени окисления +1, а более сильные окислители до степени окисления +5.
Как и йод, астат хорошо растворяется в органических растворителях, но легче, чем йод, приобретает положительную степень окисления.
В соответствии с закономерностями периодической системы такие состояния + 1 и +5 у астата должны быть более устойчивыми, чем у йода.
Астат можно выделить тонкими химическими методами из образца RaA или из ²²³Fr.
Однако проще, надежней и удобнее получать его искусственно либо по уже приведенном выше реакции с висмутом, либо при облучении ускоренными ионами углерода мишени из золота .
19779 Au + 126C → 20585At + 4 10n
Для выделения образующегося астата из висмутовых или золотых мишеней используют довольно высокую его летучесть.
Извлечение астата происходит в токе азота или в вакууме при нагревании мишени до 300—600° С. Астат конденсируется на поверхности стеклянной ловушки, охлаждаемой жидким азотом или «сухим льдом» (твердым СО2).
Первые попытки использовать астат-были предприняты сразу после его выделения (1940). Основаны они были на сходстве астата и йода.
Астат, подобно йоду, селективно концентрируется в щитовидной железе.
Астат α-излучатель однако его радиоактивность действует на небольшие расстояния, поэтому, например, она влияет на щитовидную железу, тогда как находящаяся рядом паращитовидная совершенно не затрагивается.
Радиобиологическое действие астата на железу в 2,8 раза сильнее, чем β -излучение изотопа ¹³¹I.
Эффективность и безопасность действия астата делает его более перспективным, чем йод при лечении заболеваний щитовидной железы.
Средство выведения из организма простое и надежное:
роданид-ион SCN¯ блокирует накопление астата в щитовидной железе, образуя с ним прочный комплекс.
Общее количество астата, присутствующего в земной коре в любой данный конкретный момент времени, составляет менее 30 граммов.
Следовательно, только несколько микрограммов этого элемента когда-либо были получены искусственным путем.
Это, наряду с коротким сроком службы элемента, не дает оснований рассматривать влияние астатина на здоровье человека.
Астат также изучается в нескольких лабораториях ядерных исследований, в которых высокая радиоактивность элемента требует особых методов обращения и мер предосторожности.
Астат это галоген, и вполне возможно, что он накапливается в щитовидной железе человека точно так же, как йод.
Если рассматривать с химической точки зрения, то можно легко предположить, что токсичность астата была бы во многом схожа с токсичностью йода.
Где находится астат?
Астат — один из самых редких природных элементов. Обычно он находится в земной коре.
Приблизительно 2,36 ×1025 грамма земной коры состоит из астата.
В основном он образуется в результате распада элементов тория и урана.
Какая формула астата?
Формула астатина обозначается символом астатина, который равен At. атомный номер астатина равен 85.
Электронная конфигурация астата определяется следующим образом Xe 4f145d106s26p5.
Астат металл или неметалл?
Астат находиться в группе галогенов, то есть это не металл, но располагается под йодом. Поэтому он должен проявлять более металлические качества, чем йод.
Агрегатное состояние астата?