1. Общее описание
Имеет изотопы с ат. в. 202-219, из них наиболее периоды полураспада имеют At 211 (7,5 ч.) И At 210 (8,3 час.). А. в природе не найдено, его впервые получены искусственно бомбардировкой Висмут α-частицами . А. за хим. свойствам подобен галогенов и к металлов .
2. История
Впервые Астат был получен искусственно в 1940 Д. Корсоном, К. Р. Маккензи и Э. Сегре (Калифорнийский университет в Беркли). Для синтеза изотопа 211 At они облучали висмут альфа-частицами.
В 1943 - 1946 изотопы астата были обнаружены в составе природных радиоактивных элементов.
3. Происхождение названия
Температура плавления 302 ? C, кипения (возгонки) 337 ? C.
6.2. Химические свойства
По свойствам астат всего напоминает йод: перегоняется, экстрагируется четыреххлористым углеродом CCl 4 из водных растворов, восстанавливается цинком или сернистым газом до астатид-иона At -:
,который с ионами серебра образует нерастворимый астатид серебра AgAt. Последний количественно спивоосаджуеться с йодидом серебра в качестве носителя. Астатат Ион AtO - 3 образуется при окислении астатид-иона йодной кислотой H 5 IO 6 или церием Ce (IV):
Формализованный запись этого уравнения соответствует условию электронейтральности. Фактически ионы Ce (IV) существуют в виде гидратированных ионов 4, видщиплюють Ион водорода и, за исключением очень кислых растворов (рН ~ 1), далее подвергаются гидролизу и полимеризации. Ионы AtO 3 - количественно спивоосаджуються с нерастворимыми в воде Pb (IO 3) 2.
Астат (Astatium), At (От греч. αστατος — неустойчивый) – радиоактивный химический элемент VII группы периодической системы элементов, атомный номер 85, массовое число наиболее долгоживущего изотопа 210. Астат — наиболее тяжелый элемент группы галогенов.
Астат под названием экаиода предсказан Д. И. Менделеевым. Впервые получен Д. Корсоном, К. Мак-Кензи и Э. Сегре в 1940. В природе астат впервые был обнаружен в 1943 австрийскими учеными Карликом и Бернертом. Он входит в составе природных радиоактивных рядов (самый устойчивый из них 219 At).
Изотопы астата
Наиболее долгоживущие изотопы 210 At (Т=8,1 ч, распадается К-захватом (99%) и испускает α-частицы) и 211 At (Т=7,21 ч, распадается К-захватом (59,1%) и испускает α-частицы). Отметим, что 211 At обладает способностью, известной в радиохимии под названием «разветвленного распада». Сущность явления состоит в том, что некоторые из атомов этого изотопа подвергаются одному типу распада, а другие - другому, причем в конечном результате этих распадов выделяются альфа-частицы.
Известно 24 изотопа астата с массовыми числами от 196 до 219. Наиболее важными из них являются: 209 At (Т = 5,5 ч), 210 At (Т = 8,1 ч) и 211 At (Т = 7,2 ч). Все эти изотопы распадаются путем электронного захвата и альфа-распада и являются самыми долгоживущими изотопами этого элемента. Они получаются при облучении висмута альфа-частицами по уравнению реакции 209 Bi (α, xn)At, а также при облучении тория и урана протонами высоких энергий. В качестве материала мишени используются металлы или оксиды этих элементов, впрессованные в медные подложки. Самый короткоживущий изотоп астата — 214 At (2*10 -6 с). Массовая активность 211 At составляет 7,4⋅10 13 Бк/мг.
At образуются в крайне незначительных количествах при радиоактивном распаде урана и тория в природных условиях (0,02 %). В поверхностном слое земной коры толщиной 1,6 км содержится 70 мг астата. Постоянное присутствие астата в природе связано с тем, что его короткоживущие радионуклиды (215 At, 218 At и 219 At) входят в состав радиоактивных рядов 235 U и 238 U. Скорость их образования постоянна и равна скорости их радиоактивного распада, поэтому в земной коре содержатся неизменные количества этих атомов. Общее содержание астата в слое земной коры толщиной 1,6 км оценивается в 69 мг.
Физические и химические свойства
В весовых количествах астат не выделен; опыты с микроколличествами этого элемента показали, что астат проявляет с одной стороны, свойства неметалла и сходен с иодом, с другой – свойства металла и сходен с полонием и висмутом (скорее всего астат – всё же металл). В химических соединениях астата может проявлять степени окисления -1, +1, +3, +5 и +7. Наиболее устойчива из них -1.
Астат (At)
Атомный номер 85
Внешний вид - черно-синие радиоактивные кристаллы
Атомная масса (молярная масса) 209,9871 а.е.м. (г/моль)
Температура плавления 575 K
Температура кипения 610 K
Удельная теплоемкость астата при температуре 298 К Ср=139,55 Дж/(кг-К).
Астат не имеет ни изотопных носителей, ни достаточно удовлетворительного специфического носителя. Являясь наиболее тяжелые галогеном, он должен обладать свойствами последних. Однако электроположительные свойства астата проявляются более резко, чем у иода. Положение осложняется тем, что химия следовых количеств иода сильно отличается от химии его макроколичеств.
Подобно йоду, астат возгоняется (сублимируется) при комнатной температуре, растворим в органических растворителях, концентрируется в щитовидной железе. Как чистый металл астат ведет себя удивительно: возгоняется в молекулярной форме из водных растворов. Такой способностью не обладает ни один из известных элементов. Астат легко экстрагируется органическими жидкостями растворителях и легко ими экстрагируется. По летучести немного уступает йоду, но также может легко отгоняться.
Газообразный астат хорошо адсорбируется на металлах (Ag, Au, Pt). Десорбция астата происходит при нагревании металлов до 500°С на воздухе или в вакууме. Благодаря этому удаётся выделить астат (до 85%) из продуктов облучения висмута путём их вакуумной дистилляции с поглощением Астат серебром или платиной. At (0) сорбируется на стекле из разбавленных азотнокислых растворов. Химические свойства астата очень интересны и своеобразны; он близок как к йоду, так и к полонию, т. е. проявляет свойства и неметалла (галогена) и металла. Такое сочетание свойств обусловлено положением астата в периодической системе: он является наиболее тяжёлым (и следовательно, наиболее «металлическим») элементом группы галогенов. Подобно галогенам астат даёт нерастворимую соль AgAt; подобно йоду окисляется до 5-валентного состояния (соль AgAtO3 аналогична AgJO3). Однако, как и типичные металлы, Астат осаждается сероводородом даже из сильно кислых растворов, вытесняется цинком из сернокислых растворов, а при электролизе осаждается на катоде.
Получение и определение астата
Астат получают облучением металлических висмута или тория α-частицами высокой энергии с последующим отделением астата соосаждением, экстракцией, хроматографией или дистилляцией.
В соответствии с методами получения астата его приходится отделять от больших количеств облученного висмута, урана или тория, а также продуктов деления и глубокого расщепления. В облученной α-частицами висмутовой мишени практически не содержатся радиоактивные примеси других элементов. Поэтому основная задача выделения астата сводится к сбросу макроколичеств висмута из расплавленной мишени путем дистилляции. Астат при этом либо адсорбируется из газовой фазы на платине или на серебре, либо конденсируется на стекле или замороженных растворах, либо поглощается растворами сульфита или щелочи. Другие методы выделения астата из висмутовой мишени основаны на экстракции или соосаждении астата после растворения мишени.
Основным методом выделения астата из облученных урана и тория является газотермохроматография. В этом случае астат испаряется из мишени во время сгорания металлов в кислороде и адсорбируется из газового потока на серебре, золоте или платине. Другим методом выделения астата из ториевых и урановых мишеней является сорбция его на металлическом теллуре из солянокислых растворов в присутствии восстановителей с последующей десорбцией слабощелочным раствором. Преимуществом первого метода является его экспрессность (время выделения составляет всего 10 мин). При 310°на серебре концентрируется более 85% астата. Химическое выделение астата можно осуществить путём растворения висмутовой мишени в кислоте с последующим осаждением висмута в виде фосфата, не захватывающего астат. Представляет также интерес экстракция элементарного астата диизопропиловым эфиром из солянокислого раствора.
Краткая характеристика
АСТАТ (лат. Astatium), - один из важнейших радиоактивных химических элементов в природе. Он относится к VII группе периодической системы Менделеева. Атомный номер - 85.
У астата нет стабильных изотопов. Радиоактивных изотопов астата, открытых к данному времени около 20, все они очень неустойчивы. Наиболее долгоживущий 210 At имеет период полураспада T 1/2 8,3 ч. Именно по этой причине в земном поверхностном слое (1,6 км), как показали расчеты, содержится 69мг астата-218. Это очень мало.
История открытия
Открытие астата, как и многих других элементов периодической системы было случайным. Долгое время неоднократные попытки ученых разных стран открыть элемент № 85 всевозможными химическими и физическими способами в природных объектах были неудачны.
Лишь сравнительно недавно, в 1940 Э. Сегре, Т. Корсон и У. Мак-Кензи получили в Беркли (США) первый изотоп 211 At, бомбардируя висмут a–частицами, ускоренными на циклотроне.
Астат получил свое название от греческого astatos, что в переводе означает - неустойчивый. Однако к такому короткому ударному названию, подобно галогенам, пришли сравнительно недавно, а ранее его называли астатий, или астатин.
Только после искусственного получения астата в 1940 году было установлено, что 215 At, 216 At, 218 At и 219 At - 4 его изотопа образуются в очень маловероятных ответвлениях трех природных рядов радиоактивного распада урана и тория (5 * 10 -5 - 0,02%).
Свойства
Физические свойства
Как чистый металл астат обладает уникальным свойством – возгоняется в молекулярной форме из водных растворов, такой способности нет ни у одного из известных элементов.
Астат легко испаряется как в обычных условиях, так и в вакууме. А также хорошо адсорбируется на металлах - Ag, Au, Pt.
Именно благодаря этим свойствам удается выделить астат из продуктов облучения висмута. Этого добиваются путем их вакуумной дистилляции с поглощением астата серебром или платиной (до 85%).
Химические свойства.
По своим химическим свойствам астат близок как к иоду, так и к полонию. Таким образом химические свойства астата очень интересны и своеобразны, т. к. он одновременно проявляет свойства металла и неметалла (галогена). Это объясняется положением астата в периодической системе Менделеева. С одной стороны он относится к группе галогенов, и в то же время он является наиболее тяжелым из них, приобретая “металлические” свойства.
Астат осаждается сероводородом даже из сильно кислых растворов, как и типичные металлы, вытесняется цинком из сернокислых растворов. Осаждается на катоде при электролизе.
Астат, подобно хлору дает с серебром нерастворимое астатинистое серебро AgAt; подобно иоду окисляется до 5-валентного состояния (соль AgAtO 3 аналогична AgJO 3), но главное отличие астата от йода – радиоактивность. Присутствие астата определяют по характерному a -излучению.
астат
м. Химический элемент из группы галогенов, своими свойствами напоминающий неметаллический йод и металл полоний.
Энциклопедический словарь, 1998 г.
астат
АСТАТ (лат. Astatium) At, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 85, атомная масса 209, 9871, относится к галогенам. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 210At (период полураспада 8,1 ч). Название от греч. astatos - неустойчивый (не имеет долгоживущих изотопов). По одним свойствам напоминает неметалл иод, по другим - металл полоний.
Астат
(лат. Astatium), астатин, At, радиоактивный химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 85. Стабильных изотопов у А. нет; известно не менее 20 радиоактивных изотопов А., из которых наиболее долгоживущий 210At имеет период полураспада T1/2 8,3 ч. Многократные попытки учёных разных стран открыть элемент ╧ 85 всевозможными химическими и физическими способами в природных объектах были неудачны. В 1940 Э. Сегре, Т. Корсон и У. Мак-Кензи получили на циклотроне в Беркли (США) первый изотоп 211At, бомбардируя висмут a-частицами. Название «А.» дано от греч. astatos ≈ неустойчивый. Лишь после этого искусственного получения А. было показано, что 4 его изотопа (215At, 216At, 218At и 219At) образуются в очень маловероятных (5 10-5≈0,02%) ответвлениях трёх природных рядов радиоактивного распада урана и тория (см. Радиоактивные ряды). А. хорошо адсорбируется на металлах (Ag, Au, Pt), легко испаряется в обычных условиях и в вакууме. Благодаря этому удаётся выделить А. (до 85%) из продуктов облучения висмута путём их вакуумной дистилляции с поглощением А. серебром или платиной. Химические свойства А. очень интересны и своеобразны; он близок как к иоду, так и к полонию, т. е. проявляет свойства и неметалла (галогена) и металла. Такое сочетание свойств обусловлено положением А. в периодической системе: он является наиболее тяжёлым (и следовательно, наиболее «металлическим») элементом группы галогенов. Подобно галогенам А. даёт нерастворимую соль AgAt; подобно иоду окисляется до 5-валентного состояния (соль AgAtO3 аналогична AgJO3). Однако, как и типичные металлы, А. осаждается сероводородом даже из сильно кислых растворов, вытесняется цинком из сернокислых растворов, а при электролизе осаждается на катоде. Присутствие А. определяют по характерному a-излучению.
Лит.: Гольданский В. И., Новые элементы в Периодической системе Д. И. Менделеева, 3 изд., М., 1964, с. 131≈41.
В. И. Гольданский.
Википедия
Астат
Аста́т - радиоактивный химический элемент 17-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации - элемент главной подгруппы VII группы), шестого периода, с атомным номером 85. Обозначается символом At . Простое вещество астат при нормальных условиях - нестабильные кристаллы тёмно-синего цвета. Молекула астата, по всей видимости, двухатомна (формула At). Недавние квантовомеханические расчёты из первых принципов предсказывают, что в конденсированном состоянии астат состоит не из молекул диастата, а образует металлический кристалл, в отличие от всех более лёгких галогенов, образующих при нормальном давлении молекулярные кристаллы из молекул димеров Hal.
В лабораторных условиях астат из-за сильной радиоактивности не удаётся получить в макроскопических количествах, достаточных для глубокого изучения его свойств.
Примеры употребления слова астат в литературе.
Я сказал тебе, как я вижу будущий бой, но знай, Астат , я рассчитываю на тебя.
Лишившись прекрасной мишени, каковой являлась сбившаяся в клубок середина стаи, Астат сменил тактику: вместо множества выпускаемых наугад, лишь бы быстрее, стрел с края леса полетели одиночные стрелы, тщательно нацеленные на одиночные мишени.
Такими, как Астат , который без колебаний игнорирует нелепые, бесполезные приказы и принимает правильные решения.
Крестьянки подняли вой, мужчины о чем-то расспрашивали, Астат кричал на Дольтара.
Стреляешь ты не хуже, чем Астат и Агатра, только они служат в легионе уже несколько лет.
Видимо, знак всем серебряным, чтобы его носителя не трогали, поэтому, если Астат не дошел, значит, его убили золотые.
Однако право дать наименование этому элементу, встречающемуся лишь в следах, оставалось за Сегрэ и его сотрудниками: теперь его называют астат , что в переводе с греческого означает непостоянный.
Когда племя оказалось рядом с укрытием Астата , Рават снова задержал дыхание.
Еще недавно он мысленно умолял топорников появиться на равнине вовремя, но теперь основной расчет был на Астата - Рават надеялся, что тройник сориентируется в постоянно меняющейся обстановке и забудет о приказах.
Подсотница наклонилась в седле и с помощью Астата посадила перед собой одного из тяжелораненых.
Агатры и Астата , то начали подозревать, что и с Раватом творится нечто похожее.
Ты даже не спросил про своего лучника, Астата , дошел он до меня или нет, - с горечью проговорил Амбеген.
Золото используют, чтобы искусственно получить изотопы франция и астата -- элементов, которые, как известно, нельзя получить из природных источников.
То же самое снится Агатре и Астату , снилось и тому молодому парню, лучнику, до того как он погиб.
Алерцы до деревни не добрались, но и Дольтар с Астатом не сумели уговорить крестьян бросить все нажитое.
Аста́т (от др.-греч. ἄστατος - «неустойчивый») - элемент 17-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации - элемент главной подгруппы VII группы), шестого периода, с атомным номером 85. Обозначается символом At (лат. Astatium).
Радиоактивен. Простое вещество астат (CAS-номер: 7440-68-8) при нормальных условиях - нестабильные кристаллы чёрно-синего цвета. Молекула астата, по всей видимости, двухатомна (формула At 2).
История
Предсказан (как «эка-иод») Д. И. Менделеевым. В 1931 Ф. Аллисон с сотрудниками (Алабамский политехнический институт) сообщили об открытии этого элемента в природе и предложили для него название «алабамин» (Ab), однако этот результат не подтвердился. Впервые астат был получен искусственно в 1940 Д. Корсоном, К. Р. Маккензи и Э. Сегре (Калифорнийский университет в Беркли). Для синтеза изотопа 211 At они облучали висмут альфа-частицами.
В 1943-1946 годах изотопы астата были обнаружены в составе природных радиоактивных рядов.
В русской терминологии элемент до 1962 года назывался «астатин».
Также предлагались названия «гельветин» (в честь Гельвеции - древнего названия Швейцарии) и «лептин» (от греч. «слабый, шаткий»).
Получение
Астат получают только искусственно. В основном изотопы астата получают облучением металлических висмута или тория α-частицами высокой энергии с последующим отделением астата соосаждением, экстракцией, хроматографией или дистилляцией.
Физические свойства
Ввиду малого количества доступного для изучения вещества, физические свойства этого элемента плохо изучены и, как правило, построены на аналогиях с более доступными элементами.
Астат - твёрдое вещество сине-чёрного цвета, по внешнему виду похожее на иод. Для него характерно сочетание свойств неметаллов (галогенов) и металлов (полоний, свинец и другие). Как и иод, астат хорошо растворяется в органических растворителях и легко ими экстрагируется. По летучести немного уступает иоду, но также может легко возгоняться.
Температура плавления 302 °C, кипения (возгонки) 337 °C.
Химические свойства
Галоген. В положительных степенях окисления астат образует кислородсодержащую форму, которую условно обозначают как At τ+ (астат-тау-плюс).
При действии на водный раствор астата водородом в момент реакции образуется газообразный астатоводород HAt. Астат в водном растворе восстанавливается SO 2 и окисляется Br 2 . Астат, как металлы, осаждается из солянокислых растворов сероводородом (H 2 S). Вытесняется из раствора цинком (свойства металла).
Известны и межгалогенные соединения астата - иодид астата AtI и бромид астата AtBr. Астатоводород HAt также был получен.
Однако ввиду одинаковой электроотрицательности водорода и астата астатоводород крайне неустойчив, а в водных растворах существуют не только протоны, но и ионы At + , чего нет у всех других галогеноводородных кислот.
С металлами астат образует соединения, в которых проявляет степень окисления −1, как и все остальные галогены (NaAt, к примеру, называется астатид натрия). Подобно другим галогенам, астат может замещать водород в молекуле метана до получения тетраастатметана CAt 4 . При этом образуются сперва астатметан, диастатметан, астатоформ.
