Astatine
ominaisuudet | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Yleisesti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nimi , symboli , atominumero | Astatine, 85 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementtiluokka | Halogeenit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ryhmä , piste , lohko | 17 , 6 , s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ulkomuoto | metallinen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS -numero | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massiivinen osa maan verhosta | 3 · 10–21 sivua / min | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomimassa | 209.9871 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenttinen säde | 150 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsin säde | 202 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronikonfiguraatio | [ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Ionisointienergia | 9.31751 (8) eV ≈ 899.00 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Ionisointienergia | 17.880 (20) eV ≈ 1 725 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Ionisointienergia | 26.58 (5) eV ≈ 2 565 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Ionisointienergia | 39.65 eV ≈ 3 826 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Ionisointienergia | 50.39 eV ≈ 4 862 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Ionisointienergia | 72.0 (2,0 eV) ≈ 6 950 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7. Ionisointienergia | 85.1 (2,0) eV ≈ 8 210 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fyysisesti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fyysinen tila | kiinteä | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sulamispiste | 575 K (302 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
kiehumispiste | 610 (337 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Haihtumislämpö | noin 40 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fuusion lämpö | noin 6 kJ mol −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lämmönjohtokyky | 2 W m −1 K −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kemiallisesti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hapettumistilat | ± 1, 3, 5, 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegatiivisuus | 2.2 ( Paulingin asteikko ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotoopit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Katso muut isotoopit isotooppiluettelosta | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vaara- ja turvallisuusohjeet | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radioaktiivinen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI -yksiköitä käytetään mahdollisuuksien mukaan ja tavanomaisesti . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio -olosuhteita . |
Astat [ asˈtaːt ] ( antiikin kreikan kielestä ἄστατος : "epävakaa, epävakaa") on radioaktiivinen kemiallinen elementti , jonka elementtisymboli on At ja atomiluku 85. Jaksollisessa taulukossa se on seitsemännessä pääryhmässä tai 17. IUPAC -ryhmässä ja siten laskee halogeenit . Astatiini muodostuu uraanin luonnollisesta hajoamisesta . Astatine on harvinaisin luonnossa esiintyvä elementti maan päällä, joka on luotava keinotekoisesti tarvittaessa.
tarina
Kun Dmitri Mendelejev perusti jaksollisen taulukkonsa vuonna 1869, hän ennusti joidenkin sellaisten elementtien olemassaolon, joita ei vielä tuolloin löydetty, mukaan lukien sellainen, joka ottaisi paikan jodin alapuolella . Tämän seurauksena jotkut tutkijat yrittivät löytää tämän elementin, joka tunnettiin nimellä "eka-jodi".
Vuonna 1931 Fred Allison väitti, että hän ja hänen työtoverinsa Alabaman ammattikorkeakoulussa (nykyinen Auburnin yliopisto ) löysivät puuttuvan elementin ja antoivat sille nimen Alabamine (Ab). Heidän löydöstään ei kuitenkaan voitu vahvistaa, ja myöhemmin sen todettiin olevan väärä.
Myös etsiessään radioaktiivisen toriumiperheen jäsentä , kemisti De Rajendralal Mitra löysi kaksi uutta elementtiä Dhakassa , Bangladeshissa (silloisessa Brittiläisessä Intiassa) vuonna 1937 . Ensimmäistä hän kutsui Dakiniksi (Eka-Iod), luultavasti Dhakan ( Dacca ), toisen Gouriumin englanninkielisen nimen jälkeen . Molempia löytöjä ei kuitenkaan voitu vahvistaa.
Nimeä Helvetium ehdotti puolestaan sveitsiläinen kemisti Walter Minder, kun hän ilmoitti löytäneensä elementin 85 vuonna 1940. Kuitenkin vuonna 1942 hän muutti ehdotuksensa Anglohelvetiumiksi .
Tutkijat Dale Corson , Kenneth MacKenzie ja Emilio Gino Segrè , jotka tekivät sen keinotekoisesti yliopistossa, voisivat ensimmäisen kerran vahvistaa astatiinin löytämisen ( antiikin kreikan ἀστατέω = "olla epäjohdonmukainen" radioaktiivisen hajoamisen vuoksi). Kaliforniasta pommittamalla sitä alfahiukkasista valmistetulla vismutilla .
Kolme vuotta myöhemmin Berta Karlik ja Traude Bernert löysivät lyhytikäisen elementin uraanin luonnollisen hajoamisprosessin tuotteena .
Poiminta ja esittely
Astatiini tuotetaan pommittamalla vismutin kanssa alfa-hiukkasten energia alueella 26-29 MeV. Saadaan suhteellisen pitkäikäisiä isotooppeja 209 At- 211 At, jotka sitten sublimoidaan typpivirrassa 450-600 ° C: ssa ja erotetaan jäähdytetyllä platinakiekolla .
ominaisuudet
Massaspektrometrian avulla tämän radioaktiivisen alkuaineen on osoitettu käyttäytyvän kemiallisesti kuten muut halogeenit, erityisesti jodi (se kerääntyy näin kilpirauhanen ). Astatiini on metallisempaa kuin jodi. Brookhaven National Laboratoryn tutkijat ovat suorittaneet kokeita astatiinia sisältävien alkuaineiden kemiallisten reaktioiden tunnistamiseksi ja mittaamiseksi.
Kun CERN: ssä on online-isotooppimassa-erotin ( ISOLDE ) , astatiinin ionisaatiopotentiaaliksi määritettiin vuonna 2013 9,31751 (8) elektronivoltti .
Isotoopit
Astatiinilla on noin 20 tunnettua isotooppia , jotka kaikki ovat radioaktiivisia ; pisin elinikä on 210 ° C ja puoliintumisaika 8,3 tuntia.
käyttää
Orgaanisia astatiiniyhdisteitä käytetään ydinlääketieteessä pahanlaatuisten kasvainten säteilyttämiseen. Lyhyen puoliintumisajansa vuoksi astatiini-isotoopit ovat sopivia, kun niitä otetaan sisäisesti radioaktiivisina valmisteina kilpirauhanen merkitsemiseen. Elementti kerääntyy kilpirauhanen ja varastoituu maksaan.
linkkejä
Astatiinin kemialliset ominaisuudet voidaan toistaiseksi määrittää vain merkkiainekokeilla pienien määrien vuoksi . Ne ovat hyvin samanlaisia kuin jodi, mutta se on heikompi hapettava aine . Tähän mennessä on voitu havaita erilaisia asstatideja, interhalogeeniyhdisteitä ja orgaanisia yhdisteitä . Anionit vastaavien hapen hapot ovat myös tunnettuja. Koska se on sähköpositiivisempi kuin muut halogeenit, se saostuu vain osittain hopealla . Tätä varten on olemassa kompleksistabiloitu kationi At (Py) 2 (Py = pyridiini ), mikä tarkoittaa, että myös astatiini voidaan kerääntyä katodisesti . Myös hydridi, astatomivety HAt, on havaittu.
turvallisuusohjeet
CLP -asetuksen mukaisia luokituksia ei ole saatavilla, koska ne sisältävät vain kemiallisen vaaran ja niillä on täysin aliarvostettu rooli verrattuna radioaktiivisuuteen liittyviin vaaroihin. Jälkimmäistä sovelletaan myös vain, jos aineen määrä on asianmukainen.
kirjallisuus
- AF Holleman , E.Wiberg , N.Wiberg : Epäorgaanisen kemian oppikirja . 102 painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s.443.
- Eric Scerri : Tarina seitsemästä elementistä. Oxford University Press, Oxford 2013, ISBN 978-0-19-539131-2 .
Yksilöllisiä todisteita
- ↑ Harry H. Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanakirja. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
- ↑ Atomi- ja fysikaalisten ominaisuuksien arvot (tietoruutu) on (ellei toisin mainita) osoitteesta www.webelements.com (Astat) .
- ↑ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J.Cramer, Donald G. Truhlar: Johdonmukainen van der Waals -säde koko pääryhmälle . Julkaisussa: J. Phys. Chem. . Vuosikerta 113, 2009, s. 5806-5812, doi: 10.1021 / jp8111556 .
- ↑ b c d e f g Merkintä Astatiini vuonna Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. ja NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (versio. 5.7.1) . Toim.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434/T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ). Haettu 13. kesäkuuta 2020.
- ↑ b c d e f g Merkintä Astatiini on WebElements, https://www.webelements.com , pääsee 13. kesäkuuta, 2020 mennessä.
- ↑ Radioaktiivisuudesta aiheutuvat vaarat eivät kuulu GHS -merkintöjen mukaan luokiteltaviin ominaisuuksiin. Muiden vaarojen osalta tätä elementtiä ei ole vielä luokiteltu tai luotettavaa ja lainattavaa lähdettä ei ole vielä löydetty.
- ↑ Wolfgang W. Merkel: Astatine on harvinaisin elementti maan päällä. Julkaisussa: Welt.de, 3. syyskuuta 2011, käytetty 4. syyskuuta 2011.
- ↑ Fred Allison, Edgar J.Murphy, Edna R.Bishop, Anna L.Sommer: Todisteita elementin 85 havaitsemisesta tietyissä aineissa. Julkaisussa: Phys. Rev. Volume 37, 1931, s. 1178-1180, doi: 10.1103 / PhysRev.37.1178 .
- ↑ RF Trimble: Mitä tapahtui alabamiinille, virginiumille ja illiniumille? Julkaisussa: J. Chem. Educ. Osa 52, 1975, s. 585, doi: 10.1021 / ed052p585 .
- ↑ 85 Astatine .
- ↑ Alice Leigh-Smith, Walter Minder: Kokeellinen näyttö Elementin 85 olemassaolosta Thorium-perheessä. Julkaisussa: Nature . Osa 150, 1942, s. 767-768, doi: 10.1038 / 150767a0 .
- ^ DR Corson, KR MacKenzie, E. Segrè: Keinotekoisesti radioaktiivinen elementti 85. julkaisussa: Phys. Rev. Volume 58, 1940, s. 672-678, doi: 10.1103 / PhysRev.58.672 .
- ↑ Berta Karlik, Traude Bernert: Uusi luonnollinen α -säteily. Julkaisussa: Natural Sciences . Osa 31, nro 25-26, 1943, s.289-299 , doi: 10.1007 / BF01475613 .
- ↑ Berta Karlik, Traude Bernert: Elementti 85 luonnollisen hajoamisen sarjassa. Julkaisussa: Journal of Physics . Vuosikerta 123, nro 1-2, 1943, s. 51-72, doi: 10.1007 / BF01375144 .
- ↑ Fysiikan maailma: Harvinaisimman luonnonalkuaineen perusominaisuudet mitattuna ( Muistio 18. kesäkuuta 2013 Internet -arkistossa ) (Deutsche Physikalische Gesellschaft eV astatiinin ionisaatiopotentiaalista) 2013.
- ↑ MJ Willhauck, BR Samani, I.Wolf et ai: 211Astatiinin mahdollisuudet NIS-välitteiseen radionukliditerapiaan eturauhassyövässä . Julkaisussa: Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging . nauha 35 , ei. 7. heinäkuuta 2008, s. 1272-1281 , doi : 10.1007 / s00259-008-0775-4 , PMID 18404268 .