Astat (At)
Astat (At, łac. Astatium) to pierwiastek o liczbie atomowej 85, leżący w 6 okresie układu okresowego i 17 grupie. Należy do kategorii: Fluorowce (halogeny).
pierwiastek promieniotwórczy · otrzymany sztucznie
Astat w układzie okresowym
Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Znajduje się w 17 grupie (blok p — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę p). W tej samej grupie stoją: Fluor, Chlor, Brom, Jod, Tenes — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Astat jest ciałem stałym (topnieje w 302 °C, wrze w 337 °C).
Dane pierwiastka Astat
| Symbol chemiczny | At |
|---|---|
| Liczba atomowa (Z) | 85 |
| Masa atomowa | 210 u |
| Liczba masowa | 210 |
| Grupa | 17 |
| Okres | 6 |
| Blok | p |
| Kategoria | Fluorowce (halogeny) |
| Konfiguracja elektronowa | [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵ |
| Wartościowość | I |
| Stopnie utlenienia | −1, +1, +3, +5 (przewidywane) |
| Elektroujemność (Pauling) | 2,2 |
| Energia jonizacji | 9,32 eV |
| Temperatura topnienia | 302 °C |
| Temperatura wrzenia | 337 °C |
| Gęstość | nie zmierzono |
| Promień atomowy | 127 pm |
| Zawartość w skorupie ziemskiej | 0 mg/kg |
| Nazwa łacińska | Astatium |
| Rok odkrycia | 1940 |
| Odkrywca | Corson, MacKenzie i Segrè |
Astat — co to za pierwiastek
Najrzadszy pierwiastek w skorupie ziemskiej — w całej naraz jest go mniej niż gram.
Właściwości pierwiastka Astat
Astat jest najcięższym fluorowcem występującym w przyrodzie i zarazem pierwiastkiem, którego właściwości znamy głównie z obliczeń oraz z pomiarów na śladowych ilościach. Przyjmuje się, że jest ciemnym ciałem stałym o metalicznym połysku, topniejącym około 302 °C i wrzącym około 337; jego gęstości nigdy nie zmierzono, więc w tablicach zostaje puste miejsce. Elektroujemność 2,2 jest najniższa w grupie fluorowców, dlatego astat wykazuje wyraźniejszy charakter metaliczny niż jod i w roztworach zachowuje się czasem jak kation. Jest silnie promieniotwórczy i emituje cząstki alfa: nawet niewielka ilość wydzielałaby tyle ciepła, że sama by się rozproszyła. Praca z nim wymaga osłon i zdalnej manipulacji.
Zastosowanie pierwiastka Astat
Astatu nie da się kupić i nie ma go w żadnym produkcie codziennego użytku. Jego izotopy powstają w cyklotronie, gdy tarczę z bizmutu bombarduje się cząstkami alfa, i rozpadają się w ciągu godzin, więc pracuje się z nimi wyłącznie tam, gdzie zostały wytworzone, i to bez zwłoki. Jedynym kierunkiem praktycznym są badania nad celowaną terapią alfa nowotworów, prowadzone głównie z izotopem astat-211. Atom astatu przyłącza się chemicznie do przeciwciała lub innej cząsteczki, która sama rozpoznaje komórki guza, a emitowana cząstka alfa niszczy komórkę w bezpośrednim sąsiedztwie, nie sięgając dalej. Trwają badania kliniczne, ale nie jest to leczenie rutynowe, a barierą pozostaje mała liczba ośrodków zdolnych ten pierwiastek wytworzyć. Poza medycyną astat służy chemikom do sprawdzania, jak zachowuje się najcięższy naturalny fluorowiec.
Astat — najważniejsze związki chemiczne
Chemii astatu nie da się prowadzić w skali ważonej, więc bada się ją w bardzo rozcieńczonych roztworach, śledząc emitowane promieniowanie zamiast wyglądu osadu. Wiadomo, że pierwiastek tworzy jon astatkowy, analogiczny do jodkowego, oraz cząsteczki mieszane z jodem, takie jak AtI. Największe znaczenie mają połączenia organiczne, w których atom astatu zastępuje jod w cząsteczce nośnika; to na nich opiera się pomysł terapii celowanej. Dodatkową trudnością jest to, że własne promieniowanie astatu rozkłada roztwór, w którym się znajduje. Podobnie jak jod, astat gromadzi się w tarczycy.
Astat — gdzie go spotykasz
- badania celowanej terapii nowotworów
Astat w szkole — co trzeba wiedzieć
Astat należy do grupy 17, okresu 6 i bloku p. Konfiguracja [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵ daje siedem elektronów walencyjnych, tak jak u pozostałych fluorowców. Na sprawdzianie astat pojawia się przede wszystkim jako zwieńczenie trendów w grupie: idąc w dół maleje elektroujemność i aktywność chemiczna, a rośnie promień atomu, temperatura topnienia i charakter metaliczny. Warto wiedzieć, że wartości liczbowe podawane dla astatu są szacunkami, a nie wynikami pomiaru rzeczywistej próbki, i że w nowszych tablicach pod nim znajduje się jeszcze sztuczny tenes. Częsty błąd to traktowanie astatu jak zwykłego fluorowca do doświadczeń; jest on silnie promieniotwórczy i istnieje wyłącznie w laboratoriach jądrowych.
Astat — historia odkrycia
Astat otrzymali w 1940 roku Dale Corson, Kenneth MacKenzie i Emilio Segrè w Berkeley, bombardując bizmut cząstkami alfa w cyklotronie. Było to jedno z pustych miejsc układu okresowego, którego przez dziesięciolecia nie udawało się zapełnić żadnym minerałem, bo w skorupie ziemskiej pierwiastek praktycznie nie występuje. Wcześniejsze doniesienia o znalezieniu pierwiastka numer 85 w rudach okazały się błędne. Nazwa pochodzi od greckiego astatos, czyli nietrwały, i wprost opisuje jego główną cechę. Później stwierdzono, że śladowe ilości astatu powstają jednak naturalnie, jako krótko żyjące ogniwa szeregów promieniotwórczych uranu i toru.
Astat — skąd wzięła się nazwa
gr. astatos — nietrwały
Astat — izotopy
astat-210 najtrwalszy (8,1 godziny)
Astat — bezpieczeństwo
Silnie promieniotwórczy.
Ciekawostki o pierwiastku Astat
- Nigdy nie widziano jego próbki — wyparowałaby od własnego ciepła.
- To jedyny pierwiastek, którego nazwa mówi wprost o jego nietrwałości.
- Wytwarza się go z bizmutu, czyli pierwiastka o wyższej liczbie atomowej, więc powstaje nie przez dokładanie cząstek, lecz przez przebudowę jądra.
- Pierwsze badania biologiczne nad astatem dotyczyły tarczycy, bo organizm traktuje go podobnie jak jod.
Najczęstsze pytania o pierwiastek Astat
Jaki jest symbol chemiczny pierwiastka Astat?
Symbol chemiczny to At. Nazwa łacińska brzmi Astatium.
Jaką liczbę atomową ma Astat?
Liczba atomowa (Z) wynosi 85, czyli w jądrze atomu jest 85 protonów. Masa atomowa to 210 u.
Jaka jest wartościowość pierwiastka Astat?
Typowa wartościowość to I. Spotykane stopnie utlenienia: −1, +1, +3, +5 (przewidywane).
Jaka jest konfiguracja elektronowa pierwiastka Astat?
Konfiguracja skrócona to [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵. Pierwiastek należy do bloku p.
Gdzie w codziennym życiu spotykamy pierwiastek Astat?
Najczęściej: badania celowanej terapii nowotworów.
← Wróć do układu okresowego · Zobacz wszystkie: Fluorowce (halogeny) · Układ okresowy do druku