Властивості астату

АСТАТ (Astatium; від грец. – Стійкий), астат, At – радіоактивний хім. елемент VII групи періодичної системи елементів; ат. н. 85. Стабільних ізотопів у А. немає. Всі відомі ізотопи (22) – альфа-радіоактивні, найбільш довгоживучий з них – 210 At (період напіврозпаду 8,3 год). У 1940 амер. дослідники Е. Сегре, Т. Корсон і У. Мак-Кензі отримали на циклотроні в Берклі (США) першим ізотоп 211 At, бомбардуючи вісмут альфа-частками. У земній корі А. міститься в мізерно малих кількостях.
Хім. властивості через малу доступності А. і короткого періоду його напіврозпаду вивчені мало. У порівнянні з ін. Елементами підгрупи галогенів у А. найбільш чітко виражені металеві властивості: він осідає при електролізі на катоді, відрізняється низькою пружністю парів (на відміну від йоду не відігнали при кип’ятінні азотнокислих розчинів), утворює стійкі солі, в тому числі солі галогеноводородних к-т, к-які формально відносяться до типу межгалоідних сполук (AtCl, AtBr, AtI). Відомі сполуки зі ступенями окислення – 1,0, +1, +3 і Сполуки зі ступенем окислення -1 є сильними відновниками, зі ступенем окислення +5 – сильними окислювачами.
Останні являють собою солі кислоти HAt03. А. осаджують сірководнем; утворюється при цьому осад (предположительного складу At2S3) розчиняється в сернистом амонії. З йодом А. зближують відносно гарна розчинність в деяких органічних розчинниках, накопичення в щитовидній залозі при попаданні в організм. У вісьмох кількостях А. не виділено.
Характеристика елемента. Про АСТАТ є тільки приблизні відомості. Справа в тому, що елемент цей радіоактивний, і навіть самий довгоживучий ізотоп має період напіврозпаду 8,3 ч. Накопичити макроскопічні кількості астату не вдається, тому дані про хімію астату отримані виключно при вивченні його мікрокількостей і про екстрапольовані і відповідно до положення, займаним їм в періодичній системі. Він був відкритий пізніше за всіх галогенів: штучно отриманий в 1940 р в циклотроні за допомогою ядерної реакції.
В даний час відомо близько 20 ізотопів цього елемента. Всі вони коротко живуть і як би виправдовують назву астат, яке означає «нестійкий». Елемент є п’ятим галогеном в підгрупі VIIа і розташовується під йодом. Отже, він повинен проявляти більше металеві якості, ніж йод. Таким чином астат один з найбільш своєрідних елементів.
Він розташований на кордоні метал – неметал, що проходить через всю періодичну систему від бору до астату. Він як би являє собою підхід до цієї межі з боку неметалів, тоді як бор – з боку металів.
Властивості речовини і з’єднань. Всі дослідження з хімії астату проводилися з ультра малими кількостями при концентрації ?? 10¯⁹ – 10¯¹³ г / л розчинника. Справа не тільки в малому періоді його напіврозпаду, а й в радіолізі розчинів, сильному їх розігріві під дією а-випромінювання астату та освіті значних кількостей побічних продуктів, наприклад пероксиду водню Н2О2. Незважаючи на труднощі, встановлені наступні його фізичні і хімічні властивості: t пл = 299 ° С, tкип = 411 ° С. Астат, як і йод. повинен легше возгоняться, ніж плавитися. Астат вельми летуч (адже це галоген), незначно розчинний у воді. h.i якої може бути витягнутий бензолом або чотирьоххлористим вугле-родом. Відомі аніон At¯ і позитивні ступеня його окислення + 1 і +5, яким відповідають іони AtO¯, AtO3¯.Астат взаємодіє з воднем при нагріванні:
At2 + H2 → 2HAt
З іонами срібла утворює нерозчинну сіль AgAt. Бром окисляє At до ступеня окислення +1, а більш сильні окислювачі до ступеня окислення +5. Як і йод, астат добре розчиняється в органічних розчинниках, але легше, ніж йод, набуває позитивну ступінь окислення. У відповідності з закономірностями періодичної системи такі стани + 1 і +5 у астату повинні бути більш стійкими, ніж у йоду.
Отримання і використання. Астат можна виділити тонкими хімічними методами зі зразка RaA або з ²²³Fr. Однак простіше, надійніше і зручніше отримувати його штучно або за вже наведеному вище реакції з вісмутом, або при опроміненні прискореними іонами вуглецю мішені із золота.
19779 Au + 126C → 20585At + 4 10n
Для виділення утворюється астату з вісмутових або золотих мішеней використовують досить високу його летючість. Витяг астату відбувається в струмі азоту або у вакуумі при нагріванні мішені до 300-600 ° С. Астат конденсується на поверхні скляної пастки, охолоджуваної рідким азотом або «сухим льодом» (твердим СО2).
Перші спроби використовувати астат-були зроблені відразу після його виділення (1940). Засновані вони були на схожості астату і йоду. Астат, подібно йоду, селективно концентрується в щитовидній залозі. Астат- α-випромінювач. проте його радіоактивність
діє на невеликі відстані, тому, наприклад, вона впливає на щитовидну залозу, тоді як що знаходиться поруч паращитовидная абсолютно не зачіпається. Радіобіологічне дію астату на залозу в 2,8 рази сильніше, ніж β -випромінювання ізотопу ¹³¹I.
Ефективність та безпека дії астату робить його більш перспективним, ніж йод при лікуванні захворювань щитовидної залози. Засіб виведення з організму просте і надійне: роданид-іон SCN¯ блокує накопичення астату в щитовидній залозі, утворюючи з ним міцний комплекс.

Посилання на основну публікацію