Астат (At)
ГалогенТвердое вещество
Стандартный атомный вес
[210]Электронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p5Температура плавления
301.85 °C (575 K)Температура кипения
N/AПлотность
7000 kg/m³Степени окисления
−1, +1, +3, +5, +7Электроотрицательность (Полинг)
2.2Энергия ионизации (1-я)
Год открытия
1940Атомный радиус
N/AДополнительно
Астат — очень редкий, высокорадиоактивный галоген ниже йода в группе 17. Все его изотопы нестабильны, и в природе встречаются лишь ничтожные количества короткоживущих продуктов в цепочках распада урана и тория. Его химия частично изучена экспериментально и частично выводится из периодических тенденций, поскольку пригодные для использования количества чрезвычайно малы. Астат проявляет как галогеноподобное поведение, так и необычно металлический характер для галогена.
Масс-спектрометр «время пролета» был использован для подтверждения того, что этот высокорадиоактивный галоген ведет себя химически очень похоже на другие галогены, особенно на йод. Говорят, что астатин более металлический, чем йод, и, как йод, он, вероятно, накапливается в щитовидной железе. Сотрудники Национальной лаборатории Брукхейвен недавно использовали реактивное рассеяние в пересекающихся молекулярных пучках для идентификации и измерения элементарных реакций с участием астатина.
Астатин был получен Дейлом Р. Карсоном, К.Р. Маккензи и Эмилио Сегре путем бомбардировки изотопа висмута, висмута-209, альфа-частицами, ускоренными в устройстве, называемом циклотроном. В результате были образованы астатин-211 и два свободных нейтрона. Эта работа была проведена в Калифорнийском университете в 1940 году. Небольшие количества астатина существуют в природе в результате распада урана и тория, хотя общее количество астатина в земной коре в любой конкретный момент составляет менее 30 граммов. Из-за своей редкости астатин получают по мере необходимости. На сегодняшний день было получено в общей сложности 0,05 микрограмма (0,00000005 грамма) астатина.
Наиболее стабильный изотоп астатина, астатин-210, имеет период полураспада 8,1 часа. Он распадается с образованием висмута-206 через альфа-распад или полония-210 через электронный захват.
От греческого astatos, означающего «неустойчивый». Синтезирован в 1940 году Д.Р. Карсоном, К.Р. Маккензи и Э. Сегре в Калифорнийском университете путем бомбардировки висмута альфа-частицами. Наиболее долгоживущие изотопы вместе с природными изотопами урана и тория, а следы 217At находятся в равновесии с 233U и 239Np, возникающими в результате взаимодействия тория и урана с естественно образующимися нейтронами. Однако общее количество астатина, присутствующее в земной коре, составляет менее 1 унции.
Изображения
Свойства
Физические
- Ковалентный радиус
- 150 pm
- Радиус Ван-дер-Ваальса
- 202 pm
- Плотность
- Агрегатное состояние (НУ)
- solid
- Температура плавления
- 301.85 °C
Химические
- Электроотрицательность (Полинг)
- 2.2
- Электроотрицательность (Аллен)
- 2.39
- Сродство к электрону
- Энергия ионизации (1-я)
- Энергия ионизации (2-я)
- Энергия ионизации (3-я)
- Энергия ионизации (4-я)
- Энергия ионизации (5-я)
- Степени окисления
- −1, +1, +3, +5, +7
- Валентные электроны
- 7
- Электронная конфигурация
Термодинамические
- Теплота плавления
- 0.06218583 eV
- Теплота парообразования
- 0.41457221 eV
- Теплота возгонки
- 1.554646 eV
- Теплота атомизации
- 1.554646 eV
Ядерные
- Протоны
- 85
- Нейтроны
- 125
- Известные изотопы
- 39
- Стабильные изотопы
- 0
- Массовое число (наиб. стабильного)
- 210
- Наиболее стабильный изотоп
- At-210
- Год открытия
- 1940
Распространённость
N/A
Кристаллическая структура
N/A
Электронная структура
- Электронов на оболочке
- 2, 8, 18, 32, 18, 7
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-68-8
- Термный символ
- InChI
- InChI=1S/At
- InChI Key
- RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измерено
At: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
Нет стабильных изотопов.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 214 Радиоактивный | 213,9963721 ± 0,0000046 | N/A | 558 ns |
| 197 Радиоактивный | 196,993189 ± 0,000055 | N/A | 388.2 мс |
| 196 Радиоактивный | 195,9958 ± 0,000033 | N/A | 377 мс |
| 212 Радиоактивный | 211,9907377 ± 0,0000026 | N/A | 314 мс |
| 216 Радиоактивный | 216,0024236 ± 0,0000039 | N/A | 300 us |
Фазовое состояние
Причина: на 276.9 °C ниже точки плавления (301.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 85 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| At I | 0 | 2 | 0 | 2 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| At I | 0 | 4 |
| At II | +1 | 2 |
| At III | +2 | 2 |
| At IV | +3 | 2 |
| At V | +4 | 2 |
| At VI | +5 | 2 |
| At VII | +6 | 2 |
| At VIII | +7 | 2 |
| At IX | +8 | 2 |
| At X | +9 | 2 |
Данные о кристаллической структуре недоступны
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +7 | 6 | N/A | 62 пм |
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 214 Радиоактивный | 213,9963721 ± 0,0000046 | N/A | 558 ns | α =100% | |
| 197 Радиоактивный | 196,993189 ± 0,000055 | N/A | 388.2 мс | α =96.1±1.2%β+ =3.9±1.2% | |
| 196 Радиоактивный | 195,9958 ± 0,000033 | N/A | 377 мс | α =97.5±0.3%β+ ?β+SF =0.009±0.1% | |
| 212 Радиоактивный | 211,9907377 ± 0,0000026 | N/A | 314 мс | α ≈100%β+ ?β- ? | |
| 216 Радиоактивный | 216,0024236 ± 0,0000039 | N/A | 300 us | α ≈100%β- ?ε ? |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
- Ковалентный радиус (Пюккё)
- Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
- Ковалентный радиус (Пюккё, тройная связь)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
- Truhlar
- UFF
- MM3
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (Рам)
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- Pettifor
- Glawe
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- Gunnarsson–Lundqvist
- Robles–Bartolotti
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- Дипольная поляризуемость (погр.)
- C₆ (Gould–Bučko)
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 575.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (15)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.6446 |
| 2 | p | 4.5524 |
| 2 | s | 22.3324 |
| 3 | d | 13.4155 |
| 3 | p | 23.5024 |
| 3 | s | 24.6481 |
| 4 | d | 37.9504 |
| 4 | f | 37.7596 |
| 4 | p | 36.516 |
| 4 | s | 35.6644 |
Детализация кристаллических радиусов (1)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 7 | VI | 76 | Ahrens (1952) ionic radius, |
Режимы распада изотопов (76)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 191 | A | 100% |
| 191 | B+ | — |
| 192 | A | 100% |
| 192 | B+ | — |
| 192 | B+SF | 0.5% |
| 193 | A | 100% |
| 194 | A | 100% |
| 194 | B+ | 8.3% |
| 194 | B+SF | 0% |
| 195 | A | 100% |
Факторы рассеяния X‑лучей (516)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 8.78144 |
| 10.1617 | — | 8.87321 |
| 10.3261 | — | 8.96593 |
| 10.4931 | — | 9.04836 |
| 10.6628 | — | 9.08532 |
| 10.8353 | — | 9.12244 |
| 11.0106 | — | 9.1597 |
| 11.1886 | — | 9.1933 |
| 11.3696 | — | 9.15142 |
| 11.5535 | — | 9.10973 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Astatine https://education.jlab.org/itselemental/ele085.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Astatine https://education.jlab.org/itselemental/ele085.html
Production
Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).
Astatine can be produced by bombarding bismuth with energetic alpha particles to obtain the relatively long-lived 209-211At, which can be distilled from the target by heating in air.
Источники (1)
- [6] Astatine https://periodic.lanl.gov/85.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Astatine.
The element property data was retrieved from publications.