Astat

Astat

polon ← astat → radon
I ↑ At ↓ Ts 85 At
Radioluminescencja próbki astatu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	astat, At, 85 (łac. astatinum)
Grupa, okres, blok	17 (VIIA), 6, p
Stopień utlenienia	±I, III, V, VII
Masa atomowa	[210][2][a]
Stan skupienia	stały
Temperatura topnienia	302 °C (przypuszczalna)[1]
Numer CAS	7440-68-8
PubChem	5460479
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny • van der Waalsa 140 pm 150 pm 202 pm Konfiguracja elektronowa [Xe]6s24f145d106p5 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 18, 7 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 2,2 1,96 Potencjały jonizacyjne I 899,0 kJ/mol[3]
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 40 kJ/mol Przewodność cieplna 1,7 W/(m·K)
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 209At {syn.} 5,4 godz w.e. β+ α 209Po 209Po 205Bi {{{7}}} 210At {syn.} 8,1 godz w.e. α 3,981 5,631 210Po 206Bi 211At {syn.} 7,2 godz w.e. α 0,784 5,981 211Po 207Bi
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji według kryteriów GHS są niedostępne.
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Multimedia w Wikimedia Commons
Hasło w Wikisłowniku

Astat (At, łac. astatinum z gr. άστατός ‘nietrwały’ od ά ‘bez’ i στατός ‘trwały, stały’) – promieniotwórczy pierwiastek chemiczny z grupy fluorowców.

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(inne języki), Kenneth MacKenzie(inne języki) i Emilio Segrè na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w 1940 roku. Bombardowali oni ²⁰⁹Bi cząstkami alfa o energii 23 MeV, otrzymując izotop ²¹¹At^[4]. Metodą tą wytwarza się astat również obecnie. Nazwa pierwiastka pochodzi od greckiego astatos, co znaczy nietrwały.

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. Badania teoretyczne sugerują, że pod ciśnieniem atmosferycznym, w odróżnieniu od pozostałych fluorowców, w fazie skondensowanej może on być metalem^[5].

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. Potencjał jonizacyjny astatu został dokładnie zmierzony dopiero w 2013 roku i okazał się równy 9,31751 eV^[3].

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

83 209 B i + 2 4 α →   85 211 A t + 2 0 1 n {\displaystyle _{83}^{209}\mathrm {Bi} +\,_{2}^{4}\mathrm {\alpha } \,\to \ \,_{85}^{211}\mathrm {At} +2\,_{0}^{1}\mathrm {n} } dla cząstek alfa o energii 26 MeV

83 209 B i + 2 4 α →   85 210 A t + 3 0 1 n {\displaystyle _{83}^{209}\mathrm {Bi} +\,_{2}^{4}\mathrm {\alpha } \,\to \ \,_{85}^{210}\mathrm {At} +3\,_{0}^{1}\mathrm {n} } dla cząstek alfa o energii 40 MeV

83 209 B i + 2 4 α →   85 209 A t + 4 0 1 n {\displaystyle _{83}^{209}\mathrm {Bi} +\,_{2}^{4}\mathrm {\alpha } \,\to \ \,_{85}^{209}\mathrm {At} +4\,_{0}^{1}\mathrm {n} } dla cząstek alfa o energii 60 MeV.

Izotop ²¹¹At, o okresie połowicznego zaniku 7,2 godziny, ma zastosowanie w radioterapii jako emiter cząstek alfa o małym zasięgu, które oddziałują na zmianę nowotworową nie uszkadzając okolicznych zdrowych tkanek.

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

Astat jest homologiem jodu i w przypadku dostania się do organizmu gromadzi się w tarczycy i jajnikach. Dopuszczalne skażenie promieniotwórcze izotopem ²¹¹At zostało ustalone na 0,7 kBq^[6].

Izotopy astatu

Izotop	Czas połowicznego rozpadu	Typ rozpadu
190At	1 ms[7][8][b]
196At	300 ms	α
197At	400 ms	α, β+ w.e.
198At	4,9 s	α, β+ w.e.
198mAt	1,5 s	α, β+ w.e.
199At	7 s	α, β+ w.e.
200At	43 s	α, β+ w.e.
200mAt	4,3 s	α, β+ w.e.
201At	1,48 s	α, β+ w.e.
202At	3 min	α, β+ w.e.
202mAt	1,1 s	?
203At	7,4 min	α, β+ w.e.
204At	9,2 min	α, β+ w.e.
205At	26,2 min	α, β+ w.e.
206At	29,4 min	α, β+ w.e.
207At	1,21 h	α, β+ w.e.
208At	1,6 h	α, β+ w.e.
209At	5,4 h	α, β+ w.e.
210At	8 h	α, w.e.
211At	7,2 h	α, w.e.
212At	300 μs	α
212mAt	120 s	α
213At	0,11 μs	α
214At	0,56 μs	α
214mAt	0,7 μs	α
215At	100 μs	α
216At	300 μs	α
217At	32,3 μs	α
218At	1,6 s	α
219At	50 s	α

p • d • e Układ okresowy pierwiastków
	1	2																3[i]	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1	H																																He
2	Li	Be																										B	C	N	O	F	Ne
3	Na	Mg																										Al	Si	P	S	Cl	Ar
4	K	Ca																Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
5	Rb	Sr																Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
6	Cs	Ba		La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
7	Fr	Ra		Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Og
8	Uue	Ubn	✱
					✱	Ubu	Ubb	Ubt	Ubq	Ubp	Ubh	Ubs	...[ii]
Metale alkaliczne Metale ziem alkalicznych Lantanowce Aktynowce Metale przejściowe Metale Półmetale Niemetale Halogeny Gazy szlachetne Właściwości nieznane
↑ Alternatywnie do skandowców zalicza się często nie lutet i lorens, lecz lantan, aktyn oraz hipotetyczny unbiun. ↑ Budowa 8. okresu jest przedmiotem badań teoretycznych i dokładne umiejscowienie pierwiastków tego okresu w ramach układu okresowego jest niepewne.