Astatium (Astatium), At (Mula sa Greek na αστατος - hindi matatag) - isang radioactive na elemento ng kemikal ng pangkat VII sistemang pana-panahon elemento, atomic number 85, mass number ng pinakamahabang buhay na isotope 210. Ang Astatine ay ang pinakamabigat na elemento ng halogen group.
Ang Astatine sa ilalim ng pangalang ekaioda ay hinulaan ni D. I. Mendeleev. Unang natanggap ni D.Corson, K. McKenzie at E. Segre noong 1940. Sa kalikasan, ang astatine ay unang natuklasan noong 1943 ng mga Austrian scientist na sina Karlik at Bernert. Ito ay bahagi ng natural na radioactive series (ang pinaka-matatag sa kanila 219 Sa).
Isotopes ng astatine
Ang pinakamahabang buhay na isotopes 210 At (T=8.1 h, nabubulok sa pamamagitan ng K-capture (99%) at naglalabas ng α-particle) at 211 At (T=7.21 h, nabubulok ng K-capture (59.1%) at naglalabas ng α- mga particle). Tandaan na ang 211 At ay may kakayahan na kilala sa radiochemistry bilang "branched decay". Ang kakanyahan ng hindi pangkaraniwang bagay ay ang ilan sa mga atomo ng isotope na ito ay sumasailalim sa isang uri ng pagkabulok, habang ang iba - isa pa, at ang mga particle ng alpha ay inilabas bilang huling resulta ng mga pagkabulok na ito.
Mayroong 24 na kilalang isotopes ng astatine na may mga numero ng masa mula 196 hanggang 219. Ang pinakamahalaga sa kanila ay: 209 At (T = 5.5 h), 210 At (T = 8.1 h) at 211 At (T = 7.2 h). Ang lahat ng isotopes na ito ay nabubulok sa pamamagitan ng pagkuha ng electron at alpha decay at ang pinakamatagal na nabubuhay na isotopes ng elementong ito. Nakukuha ang mga ito sa pamamagitan ng pag-irradiate ng bismuth na may mga alpha particle ayon sa equation ng reaksyon na 209 Bi (α, xn)At, gayundin sa pamamagitan ng pag-irradiate ng thorium at uranium na may mga proton na may mataas na enerhiya. Ang mga metal o oxide ng mga elementong ito na pinindot sa mga substrate ng tanso ay ginagamit bilang target na materyal. Ang pinakamaikling buhay na isotope ng astatine ay 214 At (2*10 -6 s). Ang mass activity ng 211 At ay 7.4⋅10 13 Bq/mg.
Ang At ay nabuo sa napakaliit na dami sa panahon ng radioactive decay ng uranium at thorium in natural na kondisyon(0.02%). Ang ibabaw na layer ng crust ng lupa na 1.6 km ang kapal ay naglalaman ng 70 mg ng astatine. Ang patuloy na pagkakaroon ng astatine sa kalikasan ay dahil sa ang katunayan na ang panandaliang radionuclides nito (215 At, 218 At at 219 At) ay bahagi ng radioactive series na 235 U at 238 U. Ang rate ng kanilang pagbuo ay pare-pareho at katumbas ng ang rate ng kanilang radioactive decay, samakatuwid, sa crust ng lupa naglalaman ng pare-parehong bilang ng mga atom na ito. Ang kabuuang nilalaman ng astatine sa isang layer ng crust ng lupa na 1.6 km ang kapal ay tinatayang nasa 69 mg.
Pisikal at Mga katangian ng kemikal
Ang Astatine ay hindi nahiwalay sa dami ng timbang; Ang mga eksperimento sa microquantity ng elementong ito ay nagpakita na ang astatine ay nagpapakita, sa isang banda, ng mga katangian ng isang non-metal at katulad ng iodine, sa kabilang banda, ang mga katangian ng isang metal at katulad ng polonium at bismuth (malamang na astatine ay metal pa rin). Sa mga kemikal na compound, ang astatine ay maaaring magpakita ng mga estado ng oksihenasyon -1, +1, +3, +5 at +7. Ang pinaka-stable sa kanila ay -1.
Astatine (Sa)
Atomic number 85
Hitsura - itim at asul na radioactive na kristal
atomic mass ( molar mass) 209.9871 amu (g/mol)
Natutunaw na punto 575 K
Boiling point 610 K
Tukoy na kapasidad ng init ng astatine sa temperatura na 298 K Ср=139.55 J/(kg-K).
Ang Astatine ay walang isotopic carrier o isang sapat na kasiya-siyang partikular na carrier. Bilang ang pinakamabigat na halogen, dapat itong magkaroon ng mga katangian ng huli. Gayunpaman, ang mga electropositive na katangian ng astatine ay mas malinaw kaysa sa yodo. Ang sitwasyon ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na ang kimika ng mga bakas na halaga ng yodo ay ibang-iba mula sa kimika ng mga macroquantity nito.
Tulad ng iodine, ang astatine ay nag-sublimate (sublimes) kapag temperatura ng silid, natutunaw sa mga organikong solvent, puro sa thyroid gland. Kamangha-manghang kung paano kumikilos ang purong metal na astatine: nagpapaganda ito sa molecular form mula sa may tubig na mga solusyon. Wala sa mga kilalang elemento ang may ganitong kakayahan. Ang astatine ay madaling nakuha ng mga organikong solvent na likido at madaling nakuha ng mga ito. Sa mga tuntunin ng pagkasumpungin, ito ay bahagyang mas mababa sa yodo, ngunit maaari ding madaling matunaw.
Ang gaseous astatine ay mahusay na na-adsorbed sa mga metal (Ag, Au, Pt). Ang desorption ng astatine ay nangyayari kapag ang mga metal ay pinainit hanggang 500°C sa hangin o sa vacuum. Dahil dito, posibleng ihiwalay ang astatine (hanggang 85%) mula sa mga produkto ng bismuth irradiation sa pamamagitan ng vacuum distillation na may pagsipsip ng astatine sa pamamagitan ng pilak o platinum. Ang Sa (0) ay na-sorbed sa baso mula sa dilute na mga solusyon sa nitric acid. Ang mga kemikal na katangian ng astatine ay lubhang kawili-wili at kakaiba; ito ay malapit sa parehong yodo at polonium, ibig sabihin, ito ay nagpapakita ng mga katangian ng parehong di-metal (halogen) at isang metal. Ang kumbinasyon ng mga katangian ay dahil sa posisyon ng astatine sa periodic system: ito ang pinakamabigat (at samakatuwid ang pinaka "metal") na elemento ng halogen group. Tulad ng mga halogens, ang astatine ay nagbibigay ng hindi matutunaw na asin na AgAt; tulad ng iodine, ito ay na-oxidized sa pentapal state (ang AgAtO3 ay katulad ng AgJO3). Gayunpaman, tulad ng mga tipikal na metal, ang Astatine ay pinauulan ng hydrogen sulfide kahit na mula sa isang malakas mga solusyon sa acid, ay inilipat ng zinc mula sa mga solusyon sa sulfuric acid, at idineposito sa katod sa panahon ng electrolysis.
Pagkuha at pagtukoy ng astatine
Nakukuha ang astatine sa pamamagitan ng pag-irradiate ng metallic bismuth o thorium na may mataas na enerhiya na α-particle, na sinusundan ng paghihiwalay ng astatine sa pamamagitan ng co-precipitation, extraction, chromatography o distillation.
Alinsunod sa mga paraan ng pagkuha ng astatine, kailangan itong ihiwalay sa malalaking dami irradiated bismuth, uranium o thorium, pati na rin ang fission at deep fission na mga produkto. Ang target ng bismuth na na-irradiated ng α-particle ay halos walang mga radioactive na dumi ng iba pang elemento. Samakatuwid, ang pangunahing gawain ng paghihiwalay ng astatine ay nabawasan sa pag-alis ng mga macroquantity ng bismuth mula sa isang tinunaw na target sa pamamagitan ng distillation. Sa kasong ito, ang astatine ay maaaring i-adsorbed mula sa gas phase sa platinum o pilak, o condenses sa salamin o frozen na solusyon, o hinihigop ng sulfite o alkali solution. Ang iba pang mga paraan para sa paghihiwalay ng astatine mula sa isang bismuth na target ay batay sa pagkuha o co-precipitation ng astatine pagkatapos matunaw ang target.
Ang pangunahing paraan para sa paghihiwalay ng astatine mula sa irradiated uranium at thorium ay gas thermal chromatography. Sa kasong ito, ang astatine ay sumingaw mula sa target sa panahon ng pagkasunog ng mga metal sa oxygen at na-adsorbed mula sa daloy ng gas sa pilak, ginto, o platinum. Ang isa pang paraan para sa paghihiwalay ng astatine mula sa thorium at uranium na mga target ay ang sorption nito sa metallic tellurium mula sa mga solusyon sa hydrochloric acid sa pagkakaroon ng mga reducing agent, na sinusundan ng desorption na may mahinang alkaline na solusyon. Ang bentahe ng unang paraan ay ang bilis nito (ang oras ng pagkuha ay 10 min lamang). Sa 310°, higit sa 85% ng astatine ay puro sa pilak. Ang paghihiwalay ng kemikal ng astatine ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng pagtunaw ng bismuth target sa acid, na sinusundan ng pag-ulan ng bismuth sa anyo ng pospeyt, na hindi kumukuha ng astatine. Ang interes din ay ang pagkuha ng elemental astatine na may diisopropyl ether mula sa isang hydrochloric acid solution.
Paglalarawan ng pagtatanghal sa mga indibidwal na slide:
1 slide
Paglalarawan ng slide:
"Mga bihirang elemento ng kemikal at ang kanilang aplikasyon" "Astat" Inihanda ni Julia Borzenkova Pupil 11B klase ng MBOU Secondary School No. 5 sa Novocherkassk
2 slide
Paglalarawan ng slide:
Panimula Astatine - elemento pangunahing subgroup ikapitong pangkat, ikaanim na yugto ng periodic system mga elemento ng kemikal D. I. Mendeleev, na may atomic number na 85. Tinutukoy ng simbolong At (lat. Astatium). Radioactive. Karamihan mabigat na elemento mula sa mga kilalang halogens. Ang simpleng sangkap na astatine normal na kondisyon- hindi matatag na mga kristal itim na Asul. Ang molekula ng astatine ay lumilitaw na diatomic (formula At2). Astatine - nakalalasong sangkap. Ang paglanghap nito sa napakaliit na halaga ay maaaring magdulot ng matinding pangangati at pamamaga. respiratory tract, at ang malaking konsentrasyon ay humahantong sa matinding pagkalason.
3 slide
Paglalarawan ng slide:
Mga katangiang pisikal Ang Astatine ay isang magandang asul-itim na solid hitsura katulad ng iodine. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kumbinasyon ng mga katangian ng mga non-metal (halogens) at mga metal (polonium, lead at iba pa). Tulad ng yodo, ang astatine ay natutunaw nang maayos sa mga organikong solvent at madaling makuha ng mga ito. Sa mga tuntunin ng pagkasumpungin, ito ay bahagyang mas mababa sa yodo, ngunit madali rin itong mag-sublimate. Ang punto ng pagkatunaw 302 °C, punto ng kumukulo (sublimation) 337 °C.
4 slide
Paglalarawan ng slide:
Mga katangian ng kemikal Ang Astatine ay nailalarawan sa mababang presyon ng singaw, bahagyang natutunaw sa tubig, at mas mahusay na natutunaw sa mga organikong solvent. Ang astatine sa may tubig na solusyon ay nababawasan ng sulfur dioxide SO2; tulad ng mga metal, namuo ito kahit na mula sa malakas na acidic na solusyon na may hydrogen sulfide (H2S). Ito ay inilipat mula sa mga solusyon sa sulfuric acid sa pamamagitan ng zinc (mga katangian ng metal). Tulad ng lahat ng halogens, ang astatine ay bumubuo ng isang hindi matutunaw na asin na AgAt (silver astatide). Nagagawa nitong mag-oxidize sa estado ng At(V), tulad ng iodine (halimbawa, ang asin ng AgAtO3 ay magkapareho sa mga katangian ng AgIO3). Ang astatine ay tumutugon sa bromine at iodine, at ang mga interhalogen compound ay nabuo - astatine iodide AtI at astatine bromide AtBr: Parehong mga compound na ito ay natutunaw sa carbon tetrachloride CCl4.
5 slide
Paglalarawan ng slide:
Mga katangian ng kemikal Natutunaw ang astatine sa dilute na hydrochloric at mga nitric acid. Sa mga metal, ang astatine ay bumubuo ng mga compound kung saan ito ay nagpapakita ng estado ng oksihenasyon na −1, tulad ng lahat ng iba pang mga halogens (NaAt ay sodium astatide). Tulad ng ibang mga halogens, maaaring palitan ng astatine ang hydrogen sa isang methane molecule upang makagawa ng tetraastatmethane CAt4. Sa kasong ito, unang astatmethane CH3At, pagkatapos diastatmethane CH2At2 at astatine form na CHAt3 ay nabuo. AT positibong antas Ang oksihenasyon ng astatine ay bumubuo ng isang form na naglalaman ng oxygen, na karaniwang itinalaga bilang Atτ + (astatine-tau-plus).
6 slide
Paglalarawan ng slide:
Hinulaang Kasaysayan (bilang "eka-iodine") ni D. I. Mendeleev. Noong 1931, iniulat ni F. Allison at mga katrabaho (Alabama Polytechnic Institute) ang pagtuklas ng elementong ito sa kalikasan at iminungkahi ang pangalang alabamine (Ab) para dito, ngunit hindi nakumpirma ang resultang ito. Ang Astatine ay unang nakuha nang artipisyal noong 1940 nina D. Corson, C. R. Mackenzie, at E. Segre (University of California sa Berkeley). Upang i-synthesize ang 211At isotope, pina-irradiate nila ang bismuth ng mga alpha particle. Noong 1943-1946, natuklasan ang mga isotopes ng astatine sa komposisyon ng natural na radioactive series.Sa terminolohiya ng Ruso, ang elemento ay orihinal na tinatawag na "astatine". Ang mga pangalang "Helvetin" ay iminungkahi din (bilang parangal kay Helvetia - sinaunang pangalan Switzerland) at "leptin" (mula sa Griyegong "mahina, nanginginig"). Nagmula ang pangalan salitang Griyego"astatos", na literal na nangangahulugang "hindi matatag". At ang elemento ay ganap na tumutugma sa pangalan na ibinigay dito: ang buhay nito ay maikli, ang kalahating buhay ay 8.1 oras lamang.
7 slide
Paglalarawan ng slide:
Astatine sa kalikasan Astatine ang pinaka bihirang elemento sa lahat ng matatagpuan sa kalikasan. Ang ibabaw na layer ng crust ng lupa na 1.6 km ang kapal ay naglalaman lamang ng 70 mg ng astatine. Ang patuloy na pagkakaroon ng astatine sa kalikasan ay dahil sa ang katunayan na ang panandaliang radionuclides nito (215At, 218At at 219At) ay bahagi ng 235U at 238U radioactive series. Ang rate ng kanilang pagbuo ay pare-pareho at katumbas ng rate ng kanilang radioactive decay, samakatuwid, ang crust ng lupa ay naglalaman ng medyo pare-pareho ang equilibrium na dami ng astatine isotopes.
8 slide
Paglalarawan ng slide:
Isotopes Noong 2003, 33 isotopes ng astatine ang kilala, pati na rin ang 23 metastable na excited na estado ng astatine nuclei. Lahat sila ay radioactive. Ang pinaka-stable sa kanila (mula 207At hanggang 211At) ay may kalahating buhay mahigit isang oras(ang pinaka-stable ay 210At, T1/2=8.1 oras); gayunpaman, ang tatlong natural na isotopes ay may kalahating buhay na wala pang isang minuto. Karaniwan, ang mga isotopes ng astatine ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-irradiate ng metallic bismuth o thorium na may mataas na enerhiya na α-particle, na sinusundan ng paghihiwalay ng astatine sa pamamagitan ng co-precipitation, extraction, chromatography o distillation. Ang punto ng pagkatunaw 302 °C, punto ng kumukulo (sublimation) 337 °C.
9 slide
Paglalarawan ng slide:
Astatine isotopes Mass number Mass ng isotope na may kaugnayan sa 16O Half-life Form at enerhiya ng radiation, MeV 202 - 43 s CD; α, 6.50 203 - 102 na may CD; α, 6.35 203 420 s CD; α, 6.10 204 - 1500 s K-z 205 - 1500 s KDz; α, 5.90 206 - 0.108 araw KDz 207 - 6480 s K-z (90%); α (10%), 5.75 208 - 0.262 na may short-circuit 208 6120 na may short-circuit (>99%), α (0.5%), 5.65 209 - 0.229 na may short-circuit (95%),α (5%) , 5.65; γ 210 - 0.345 araw K-z (> 99%), α (0.17%), 5.519 (32%); 5.437 (31%); 5.355 (37%); γ, 0.25; 1.15; 1.40 211 05317 0.3 araw K-z (59 1%); α (40.9%); 5.862 γ, 0.671 212 05675 0.25 s α 213 05929 - α, 9.2 214 06299 ~2*10-6 s α, 8.78 215 05562 10,2 8 s α 9 may α, 7.02 218 07638 1.5D2.0 na may α (99%), 6.63; β (0.1%) 219 - 5.4 na may α (97%), 6.27; β (3%)
10 slide
Paglalarawan ng slide:
Paglalapat Ang mga unang pagtatangka na maglapat ng astatine sa pagsasanay ay ginawa noon pang 1940, kaagad pagkatapos makuha ang elementong ito. Grupo ng empleyado Unibersidad ng California natagpuan na ang astatine, tulad ng iodine, ay piling nakakonsentra sa thyroid gland. Ipinakita ng mga eksperimento na ang paggamit ng 211At para sa paggamot ng mga sakit sa thyroid ay mas kapaki-pakinabang kaysa sa radioactive 131I. Thyroid
Ang Astatine, ang ikalimang halogen, ay ang hindi gaanong karaniwang elemento sa ating planeta, maliban, siyempre, para sa mga elemento ng transuranium. Ang isang tinatayang pagkalkula ay nagpapakita na ang buong crust ng lupa ay naglalaman lamang ng mga 30 g ng astatine, at ang pagtatantya na ito ay ang pinaka-optimistiko. Item #85 matatag na isotopes hindi, at ang pinakamatagal na radioactive isotope ay may kalahating buhay na 8.3 oras, i.e. hindi kahit kalahati ng astatine na natanggap sa umaga ay nananatili sa gabi.
Kaya, ang pangalang astatine - at sa Greek αστατος ay nangangahulugang "hindi matatag" - matagumpay na sumasalamin sa likas na katangian ng elementong ito. Ano ang maaaring maging kawili-wili para sa astatine at sulit ba itong pag-aralan? Sulit ito, dahil ang astatine (tulad ng promethium, technetium at francium) ay nilikha ng tao sa buong kahulugan ng salita, at ang pag-aaral ng elementong ito ay nagbibigay ng maraming nakapagtuturo na impormasyon - lalo na para sa pag-unawa sa mga pattern sa pagbabago ng mga katangian. ng mga elemento ng periodic system. Nagpapakita sa ilang mga kaso mga katangian ng metal, at sa iba pa - non-metallic, ang astatine ay isa sa mga pinaka kakaibang elemento.
Hanggang 1962 sa Russian kemikal na panitikan ang elementong ito ay tinawag na astatine, at ngayon ang pangalang "astatine" ay itinalaga dito, at ito, tila, ay tama: ni sa Griyego o sa Latin na pangalan ang elementong ito (sa Latin na astatium) ay walang panlaping "in".
Ang paghahanap para sa ecaiod
D. I., tinawag ni Mendeleev ang huling halogen hindi lamang ecaiodine, kundi pati na rin ang halogen X. Sumulat siya noong 1898: KX, KXO 3, atbp., Ano hydrogen bond ito ay magiging gaseous, napakarupok na acid, na ang atomic ay magiging ... mga 215.
Noong 1920 Aleman na botika Muling binigyang pansin ni E. Wagner ang hypothetical na ikalimang miyembro ng halogen group, na nangangatwiran na ang elementong ito ay dapat na radioactive.
Pagkatapos ay nagsimula ang isang masinsinang paghahanap para sa elemento No. 85 in mga likas na bagay.
Sa mga pagpapalagay tungkol sa mga katangian ng ika-85 elemento, ang mga chemist ay nagpatuloy mula sa lokasyon nito sa periodic system at mula sa data sa mga katangian ng mga kapitbahay ng elementong ito ayon sa periodic table. Isinasaalang-alang ang mga katangian ng iba pang mga miyembro ng halogen group, madaling mapansin ang sumusunod na pattern: ang fluorine at chlorine ay mga gas, ang bromine ay isang likido na, at ang iodine ay solid, na nagpapakita, bagaman sa maliit na lawak, ang mga katangian ng mga metal. Ang Ecaiodine ay ang pinakamabigat na halogen. Malinaw, dapat itong maging mas katulad ng metal kaysa sa yodo, at, sa pagkakaroon ng marami sa mga katangian ng mga halogens, isang paraan o iba pang katulad ng kapitbahay nito sa kaliwa - polonium ... Kasama ng iba pang mga halogens, ang ecaiodus, tila, ay dapat na sa tubig ng mga dagat, karagatan, boreholes. Sinubukan nilang hanapin ito, tulad ng iodine, sa seaweed, brines, atbp. Sinubukan ng English chemist na si I. Friend na hanapin ang kasalukuyang astatine at francium in tubig ng mga Patay mga dagat, kung saan, tulad ng kilala, parehong mga halogen at mga metal na alkali higit pa sa sapat. Upang kunin ang ecaiodine mula sa isang solusyon ng mga klorido, ang pilak na klorido ay namuo; Naniniwala ang kaibigan na ang sediment ay magdadala din ng mga bakas ng ika-85 elemento. Gayunpaman, alinman sa X-ray spectral analysis o mass spectrometry ay hindi nagbigay ng positibong resulta.
Noong 1932 ang mga chemist Polytechnic Institute Ang Estado ng Alabama (USA), na pinamumunuan ni F. Allison, ay nag-ulat na naghiwalay sila ng isang produkto mula sa monazite sand, na naglalaman ng humigit-kumulang 0.000002 g ng isa sa mga compound ng elemento No. 85. Bilang karangalan sa kanilang estado, pinangalanan nila itong "alabamium" at inilarawan pa ang kumbinasyon nito sa mga acid na naglalaman ng hydrogen at oxygen. Ang pangalang alabamium para sa elemento 85 ay lumitaw sa mga aklat-aralin sa kimika at mga sangguniang aklat hanggang 1947.
Gayunpaman, sa lalong madaling panahon pagkatapos ng mensaheng ito, maraming mga siyentipiko ang nag-alinlangan tungkol sa pagiging maaasahan ng pagtuklas ni Allison. Ang mga katangian ng alabamium ay naiba nang husto mula sa mga hula pana-panahong batas. Bilang karagdagan, sa oras na ito ay naging malinaw na ang lahat ng mga elemento na mas mabigat kaysa sa bismuth ay walang matatag na isotopes. Ipagpalagay na ang katatagan ng elemento No. 85, ang agham ay haharap sa isang hindi maipaliwanag na anomalya. Well, kung ang elemento No. 85 ay hindi matatag, kung gayon ito ay matatagpuan sa Earth lamang sa dalawang kaso: kung mayroon itong isotope na may kalahating buhay na mas malaki kaysa sa edad ng Earth, o kung ang mga isotope nito ay nabuo sa panahon ng pagkabulok. ng matagal nang radioactive na elemento.
Ang mungkahi na ang elemento #85 ay maaaring isang radioactive decay na produkto ng iba pang mga elemento ay naging Panimulang punto Para sa iba malaking grupo mga mananaliksik na kasangkot sa paghahanap para sa ecaiod. Ang una sa pangkat na ito ay dapat tawaging sikat na radiochemist ng Aleman na si Otto Hahn, na noong 1926 ay iminungkahi ang posibilidad ng pagbuo ng mga isotopes ng ika-85 elemento sa panahon ng beta decay ng polonium.
Sa loob ng 19 na taon, mula 1925 hanggang 1943, hindi bababa sa kalahating dosenang mga ulat tungkol sa pagtuklas ng ecaiod ang lumitaw sa periodical press. Siya ay kredito sa ilang mga katangian ng kemikal, na itinalaga makikinig na mga pangalan: Helvetius (bilang parangal sa Switzerland), Anglo-Helvetius (bilang parangal sa England at Switzerland), Dakin (mula sa pangalan sinaunang bansa Mga Dacian sa Gitnang Europa), leptin (isinalin mula sa Griyego bilang "mahina", "nanginginig", "kawawa"), atbp. Gayunpaman, ang unang maaasahang mensahe tungkol sa pagtuklas at pagkakakilanlan ng elemento No. 85 ay ginawa ng mga physicist na kasangkot sa synthesis ng mga bagong elemento.
Sina D. Corson, C. McKenzie, at E. Segre ay nag-irradiated ng bismuth target na may mga alpha particle sa cyclotron sa University of California. Ang enerhiya ng butil ay 21 MeV, at reaksyong nukleyar ang pagtanggap ng item #85 ay ang mga sumusunod:
209 83 Bi + 4 2 Siya → 211 85 At + 2 1 0 n.
Ang bagong sintetikong elemento ay pinangalanan lamang pagkatapos ng digmaan, noong 1947. Ngunit kahit na mas maaga, noong 1943, napatunayan na ang astatine isotopes ay nabuo sa lahat ng tatlong hanay ng radioactive decay. Samakatuwid, ang astatine ay matatagpuan sa kalikasan.
Astatine sa kalikasan
Ang Astatine sa kalikasan ang unang natagpuan ng mga Austrian chemist na sina B. Karlik at T. Bernert. Sa pag-aaral ng radyaktibidad ng mga anak na produkto ng radon, nalaman nila na ang isang maliit na bahagi ng radium-A (ang tinatawag noon, at tinatawag pa rin, ang 218 Po isotope) ay nabubulok sa dalawang paraan (ang tinatawag na radioactive fork):
Sa isang bagong nakahiwalay na sample ng RaA, kasama ang mga alpha particle na nabuo ng polonium-218, ang mga alpha particle na may iba pang mga katangian ay nakita din. Ang gayong mga particle ay maaaring, ayon sa teoretikal na pagtatantya, naglalabas ng nuclei ng isotope 218 85.
Nang maglaon, natuklasan ang mga panandaliang isotopes na 215 At, 216 At, at 217 At sa iba pang mga eksperimento. At noong 1953, ang mga Amerikanong radiochemist na sina E. Hyde at A. Ghiorso ay naghiwalay ng 219 At isotope mula sa francium-223 sa pamamagitan ng kemikal na paraan. Ito ang tanging kaso ng kemikal na pagkakakilanlan ng isang isotope ng astatine mula sa isang natural na nagaganap na isotope. Ito ay mas madali at mas maginhawa upang makakuha ng astatine sa artipisyal na paraan.
tuklasin, kilalanin, alamin
Ang reaksyon sa itaas ng pag-iilaw ng bismus na may mga particle ng alpha ay maaari ding gamitin para sa synthesis ng iba pang isotopes ng astatine. Ito ay sapat na upang madagdagan ang enerhiya ng mga pambobomba na particle sa 30 MeV, dahil ang reaksyon ay nagpapatuloy sa paglabas ng tatlong neutrons at ang astatine-210 ay nabuo sa halip na astatine-211. Kung mas mataas ang enerhiya ng mga particle ng alpha, mas maraming pangalawang neutron ang nagagawa at mas maliit, dahil dito, ang mass number ng nagresultang isotope. Bilang mga target para sa pag-iilaw, ginagamit ang metal na bismuth o ang oxide nito, na idineposito o idineposito sa isang aluminyo o tansong substrate.
kanin. 6.
Ang isa pang paraan para sa synthesis ng astatine ay ang pag-irradiate ng gintong target na may pinabilis na mga carbon ions. Sa kasong ito, lalo na, ang sumusunod na reaksyon ay nangyayari:
197 79 Au + 12 6 C → 205 85 Sa + 4 1 0 n.
Upang ihiwalay ang nagreresultang astatine mula sa bismuth o gintong mga target, isang medyo mataas na pagkasumpungin ng astatine ang ginagamit - ito ay halogen pa rin! Ang distillation ay nangyayari sa isang stream ng nitrogen o sa vacuum kapag ang target ay pinainit hanggang 300...600°C. Ang Astatine ay namumuo sa ibabaw ng isang glass trap na pinalamig ng likidong nitrogen o tuyong yelo.
Ang isa pang paraan upang makakuha ng astatine ay batay sa mga reaksyon ng fission ng uranium o thorium nuclei kapag sila ay na-irradiated ng alpha particle o high-energy protons. Kaya, halimbawa, kapag ang 1 g ng metallic thorium ay na-irradiated sa mga proton na may enerhiya na 680 MeV sa synchrocyclotron ng Joint Institute pananaliksik sa nukleyar sa Dubna, humigit-kumulang 20 microcuries (kung hindi man ay 3 10 13 atoms) ng astatine ang nakuha. Gayunpaman, sa kasong ito ay mas mahirap na ihiwalay ang astatine mula sa isang kumplikadong pinaghalong elemento. Ang mahirap na problemang ito ay nalutas ng isang grupo ng mga radiochemist mula sa Dubna na pinamumunuan ni V.A. Khalkin.
Ngayon ay kilala na ang 20 isotopes ng astatine na may mass number mula 200 hanggang 219. Ang pinakamatagal na nabubuhay sa kanila ay ang 210 At isotope (half-life 8.3 oras), at ang pinakamaikling buhay ay 214 At (2 10 -6 segundo) .
Dahil ang astatine ay hindi maaaring makuha sa makabuluhang dami, ang pisikal at kemikal na mga katangian nito ay hindi lubos na nauunawaan, at ang mga physicochemical constant ay kadalasang kinakalkula sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mas madaling naa-access na mga kapitbahay sa periodic system. Sa partikular, ang mga natutunaw at kumukulo na punto ng astatine ay kinakalkula bilang 411 at 299°C, i.e. Ang astatine, tulad ng iodine, ay dapat na mas madaling matunaw kaysa matunaw.
Ang lahat ng mga pag-aaral sa kimika ng astatine ay isinagawa na may mga ultra-maliit na halaga ng elementong ito, sa pagkakasunud-sunod ng 10-9 ... 10-13 g bawat litro ng solvent. At hindi kahit na hindi ka makakakuha ng higit pa puro solusyon. Kung makukuha ang mga ito, magiging lubhang mahirap na makipagtulungan sa kanila. Ang alpha radiation ng astatine ay humahantong sa radiolysis ng mga solusyon, ang kanilang malakas na pag-init at ang pagbuo ng malalaking halaga ng mga by-product.
Gayunpaman, sa kabila ng lahat ng mga paghihirap na ito, sa kabila ng katotohanan na ang bilang ng mga atomo ng astatine sa solusyon ay maihahambing sa hindi sinasadya (bagaman maingat na iniiwasan) polusyon, ang ilang pag-unlad ay nagawa sa pag-aaral ng mga kemikal na katangian ng astatine. Ito ay itinatag na ang astatine ay maaaring umiral sa anim estado ng valence– mula 1 – hanggang 7+. Sa ito, ito ay nagpapakita ng sarili bilang isang tipikal na analogue ng yodo. Tulad ng iodine, ito ay natutunaw nang maayos sa karamihan ng mga organikong solvent, ngunit ito ay nakakakuha ng positibong singil sa kuryente nang mas madali kaysa sa iodine.
Ang mga katangian ng isang bilang ng mga interhalogen compound ng astatine, halimbawa, AtBr, AtI, CsAtI 2, ay nakuha at pinag-aralan.
Isang pagtatangka na may angkop na paraan
Ang mga unang pagtatangka na maglapat ng astatine sa pagsasanay ay ginawa noong 1940, kaagad pagkatapos makuha ang elementong ito. Natuklasan ng isang grupo ng mga empleyado ng Unibersidad ng California na ang astatine, tulad ng iodine, ay piling nakakonsentra sa thyroid gland. Ipinakita ng mga eksperimento na ang paggamit ng 211 At para sa paggamot ng mga sakit sa thyroid ay mas kapaki-pakinabang kaysa sa radioactive 131 I.
Ang Astatine-211 ay nagpapalabas lamang ng mga alpha ray - napakasigla sa mga malalayong distansya, ngunit hindi nakakalayo. Bilang isang resulta, kumikilos lamang sila sa thyroid gland, nang hindi naaapektuhan ang kalapit - parathyroid. Ang radiobiological effect ng mga particle ng astatine alpha sa thyroid gland ay 2.8 beses na mas malakas kaysa sa mga beta particle na ibinubuga ng iodine-131. Ipinahihiwatig nito na ang astatine ay napaka-promising bilang isang therapeutic agent sa paggamot ng thyroid gland. Ang isang maaasahang paraan ng pag-alis ng astatine mula sa katawan ay natagpuan din. Hinaharang ng rhodanide ion ang akumulasyon ng astatine sa thyroid gland, na bumubuo ng isang malakas na kumplikado kasama nito. Kaya ang elementong numero 85 ay hindi na matatawag na halos walang silbi.
isang maikling paglalarawan ng
Ang ASTAT (lat. Astatium) ay isa sa pinakamahalagang radioactive na elemento ng kemikal sa kalikasan. Ito ay tumutukoy sa VII pangkat panaka-nakang sistema ng Mendeleev. Ang atomic number ay 85.
Ang Astatine ay walang matatag na isotopes. radioactive isotopes astatine natuklasan sa oras na ito tungkol sa 20, ang mga ito ay ang lahat ng napaka hindi matatag. Ang pinakamatagal na nabubuhay na 210 At ay may kalahating buhay na T 1/2 ng 8.3 na oras. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang layer ng ibabaw ng lupa (1.6 km), gaya ng ipinapakita ng mga kalkulasyon, ay naglalaman ng 69 mg ng astatine-218. Ito ay napakaliit.
Kasaysayan ng pagtuklas
Ang pagtuklas ng astatine, tulad ng maraming iba pang elemento ng periodic system, ay hindi sinasadya. Matagal na panahon paulit-ulit na pagtatangka ng mga siyentipiko iba't-ibang bansa open element number 85 na may lahat ng uri ng kemikal at sa pamamagitan ng pisikal na paraan sa mga likas na bagay ay hindi nagtagumpay.
Kamakailan lamang, noong 1940, nakuha nina E. Segre, T. Corson, at W. McKenzie ang unang 211 At isotope sa Berkeley (USA) sa pamamagitan ng pagbomba sa bismuth ng mga particle na pinabilis sa isang cyclotron.
Nakuha ng Astatine ang pangalan nito mula sa Greek astatos, na nangangahulugang hindi matatag. Gayunpaman, ang isang maikling pangalan ng shock, tulad ng mga halogens, ay dumating kamakailan, at mas maaga ito ay tinawag na astatium, o astatine.
Pagkatapos lamang artipisyal na produksyon astatine noong 1940, napag-alaman na 215 At, 216 At, 218 At at 219 At - 4 sa mga isotopes nito ay nabuo sa hindi malamang na mga sanga ng tatlong natural na serye ng radioactive decay ng uranium at thorium (5 * 10 -5 - 0.02 %).
Ari-arian
Mga katangiang pisikal
Paano nagtataglay ang purong metal na astatine natatanging ari-arian- nag-sublimate sa molecular form mula sa mga may tubig na solusyon, wala sa mga kilalang elemento ang may ganoong kakayahan.
Ang astatine ay madaling sumingaw normal na kondisyon, pati na rin sa vacuum. Mahusay din itong na-adsorbed sa mga metal - Ag, Au, Pt.
Ito ay salamat sa mga pag-aari na ito na posible na ihiwalay ang astatine mula sa mga produkto ng bismuth irradiation. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng kanilang vacuum distillation na may pagsipsip ng astatine sa pamamagitan ng pilak o platinum (hanggang sa 85%).
Mga katangian ng kemikal.
Ayon sa mga kemikal na katangian nito, ang astatine ay malapit sa parehong iodine at polonium. Kaya, ang mga kemikal na katangian ng astatine ay lubhang kawili-wili at kakaiba, dahil ito ay sabay na nagpapakita ng mga katangian ng isang metal at isang non-metal (halogen). Ito ay dahil sa posisyon ng astatine sa periodic system ni Mendeleev. Sa isang banda, kabilang ito sa pangkat ng mga halogens, at sa parehong oras, ito ang pinakamabigat sa kanila, na nakakakuha ng mga "metal" na katangian.
Ang astatine ay nauuna sa pamamagitan ng hydrogen sulfide kahit na mula sa malakas na acidic na solusyon, pati na rin tipikal na mga metal, ay inilipat ng zinc mula sa mga solusyon sa sulfate. Ito ay idineposito sa katod sa panahon ng electrolysis.
Ang Astatine, tulad ng chlorine, ay nagbibigay ng hindi matutunaw na astatine silver AgAt na may pilak; tulad ng iodine, ito ay na-oxidized sa isang 5-valent state (ang asin AgAtO 3 ay katulad ng AgJO 3), ngunit ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng astatine at iodine ay radioactivity. Ang pagkakaroon ng astatine ay tinutukoy ng katangian ng a-radiation.
2406 kuskusin
pangkalahatang kimika
Sa isang aklat-aralin ng isang bagong uri, na idinisenyo lalo na para sa pagbuo ng kemikal na pag-iisip ng mga mag-aaral, sistematiko at tumpak, at sa parehong oras, isang malaking halaga ng modernong pangkalahatang kaalaman sa kemikal.
Sa modernong antas sinuri ang doktrina ng proseso ng kemikal na may pagtuon sa catalysis at mekanismo ng reaksyon. Ang relasyon sa pagitan elektronikong istraktura at ang kemikal na pag-uugali ng mga sangkap, ang pantay na pansin ay binabayaran sa kimika ng mga elemento ng pangunahing at karagdagang mga grupo. Lohika at katanyagan ng pagtatanghal ng materyal, pagka-orihinal mga tanong sa pagkontrol, ang pagkakaroon ng mga ilustrasyon ay nakakatulong sa asimilasyon ng kaalaman sa kemikal at pag-unlad siyentipikong pag-iisip.
Idinisenyo para sa mga mag-aaral sa unibersidad, mga mag-aaral ng sekundaryang dalubhasa institusyong pang-edukasyon, para sa mga mag-aaral sa high school at para sa sariling pag-aaral mga batayan ng kimika.
559 kuskusin
Mga gawain at pagsasanay sa pangkalahatang kimika
Mga iminungkahing gawain at pagsasanay iba't ibang antas kahirapan sa mga pangunahing seksyon ng pangkalahatang kimika. Ang maikling teoretikal na impormasyon ay ibinigay: mga pangunahing batas, mga kahulugan at mga pormula na kinakailangan para sa paglutas ng mga problema, pati na rin ang data ng sanggunian sa mga katangian ng mga sangkap. Ang mga halimbawa ng mga solusyon ay isinasaalang-alang karaniwang mga gawain.
Para sa mga mag-aaral ng mga klasikal na unibersidad na nag-aaral sa mga lugar na hindi kemikal.
819 kuskusin
pangkalahatang kimika
Ang aklat-aralin ay nakatuon sa pagtatanghal ng mga piling seksyon ng inorganic, analytical, physical at colloidal chemistry, na nagbibigay ng makabuluhang impluwensiya sa pagbuo ng natural-siyentipikong istilo ng pag-iisip ng mga medikal na propesyonal. Ang bawat seksyon ng aklat-aralin ay nagbibigay ng mga mag-aaral medikal na paaralan kaalaman na kailangan nila kapag isinasaalang-alang ang physicochemical na kalikasan at mekanismo ng mga prosesong nagaganap sa katawan ng tao sa molekular at mga antas ng cellular. Ang aklat-aralin ay naglalaman ng mga ilustrasyon at mga halimbawa ng biomedical na kalikasan.
Ang aklat-aralin ay inilaan para sa mga mag-aaral na nag-aaral sa mga sumusunod na espesyalidad: 040100 - pangkalahatang gamot; 040200 - pediatrics; 040300 - gawaing medikal at pang-iwas; 040400 - dentistry.
1799 kuskusin
Organikong kimika. Sa 4 na bahagi. Bahagi 2
Ang aklat-aralin ay sistematikong naglalarawan ng mga organikong compound ayon sa klase, at binabalangkas din ang pangunahing mga teoretikal na posisyon organikong kimika. Istraktura at katangian mga organikong compound isinasaalang-alang mula sa pananaw ng parehong teorya ng electronic displacements at ang teorya molecular orbitals.
Kasama sa ikalawang bahagi ang mga kabanata sa stereochemistry, mga reaksyon pagpapalit ng nucleophilic at pag-aalis, pati na rin ang kimika ng mga alkohol, thiol, mga eter at sulfide, mga libreng radical; ipinakilala ang konsepto ng aromaticity.
Para sa mga mag-aaral ng mga unibersidad at kemikal-teknolohiyang unibersidad, mga mag-aaral na nagtapos at mga espesyalista.
790 kuskusin
koloid na kimika
Iniharap estado ng sining koloid na kimika, inilapat na halaga kaugnay ng mga bagong materyales at teknolohiya, na isinasaalang-alang ang pinakamalaki mga nakamit na pang-agham sa nakalipas na 20-25 taon. Ang mga pangunahing kaalaman ng colloid chemistry ay inilarawan nang detalyado: ibabaw at capillary phenomena, thermodynamics ng mga interface, adsorption ng surfactants, micellar system, electrosurface phenomena, stability at molecular kinetic properties dispersed system, ultrafine system ("nanosystems). Ang mga pangunahing proseso ng colloid chemistry ay isinasaalang-alang: coagulation, coalescence, sedimentation, pagbuo ng colloidal structures.
Ang aklat-aralin ay batay sa ika-3 edisyon Gabay sa pag-aaral"Mga Batayan ng koloidal na kimika".
Ang aklat-aralin ay sumusunod sa mga pamantayang pang-edukasyon ng pederal na estado sa mga lugar ng pagsasanay ng bachelor, na nagbibigay para sa pag-aaral ng disiplina " koloid na kimika".
Para sa mga mag-aaral ng mas mataas na institusyon bokasyonal na edukasyon.
1049 kuskusin
Inorganic na kimika. Workshop
Ang workshop ay tumutugma sa aklat-aralin ni D.A. Knyazev at S.N. Smarygin " Inorganic na kimika"(4th ed. M .: Yurayt Publishing House, 2012) at kasama nito ay kasama sa kumplikadong pagsasanay at metodolohiya. Binubuo ito ng dalawang bahagi: " Batayang teoretikal" at "Chemistry of the elements". Ang bawat bahagi ay may kasamang ilang mga kabanata. Ang mga kabanata ng unang bahagi ay tumutulong upang pagsamahin ang mga pangunahing kaalaman ng pangkalahatang kimika, ang pangalawa - upang pag-aralan ang mga katangian mga simpleng sangkap at mga compound ng mga elemento ng kemikal ayon sa mga pangkat ng periodic system ng D.I. Mendeleev. Ang mga kabanata ng manwal ay may parehong istraktura. Una, ang mga tanong para sa paghahanda para sa kolokyum at ang mga kabanata ng aklat-aralin na dapat suriin upang magsimula. pansariling gawain. Sinusundan ito ng mga halimbawa na nagpapaliwanag nang detalyado mga posibleng paraan paglutas ng mga karaniwang problema. Sa dulo ng bawat kabanata ay mga indibidwal na gawain.
Sumusunod sa Federal State pamantayang pang-edukasyon mas mataas na propesyonal na edukasyon ng ikatlong henerasyon.
Para sa mga mag-aaral sa unibersidad na nag-aaral sa agronomic na mga lugar ng pagsasanay sa bachelor. Maaari itong gamitin ng mga mag-aaral ng iba pang mga lugar ng agrikultura at teknolohikal na edukasyon.
