Astatine (At)
halogenSolid
ప్రామాణిక పరమాణు భారం
[210]ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p5ద్రవీభవన స్థానం
301.85 °Cమరుగు స్థానం
అందుబాటులో లేదుసాంద్రత
7000 kg/m³ఆక్సీకరణ స్థితులు
−1, +1, +3, +5, +7విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్)
2.2అయనీకరణ శక్తి (1వ)
9.31751 eVఆవిష్కరణ సంవత్సరం
1940పరమాణు వ్యాసార్థం
అందుబాటులో లేదువివరాలు
Astatine is a very rare, highly radioactive halogen below iodine in group 17. All of its isotopes are unstable, and only minute amounts occur naturally as short-lived products in uranium and thorium decay chains. Its chemistry is partly experimental and partly inferred from periodic trends, because usable quantities are extremely small. Astatine shows both halogen-like behavior and unusually metallic character for a halogen.
The "time of flight" mass spectrometer has been used to confirm that this highly radioactive halogen behaves chemically very much like other halogens, particularly iodine. Astatine is said to be more metallic than iodine, and, like iodine, it probably accumulates in the thyroid gland. Workers at the Brookhaven National Laboratory have recently used reactive scattering in crossed molecular beams to identify and measure elementary reactions involving astatine.
Astatine was produced by Dale R. Carson, K.R. MacKenzie and Emilio Segrè by bombarding an isotope of bismuth, bismuth-209, with alpha particles that had been accelerated in a device called a cyclotron. This created astatine-211 and two free neutrons. This work was conducted at the University of California in 1940. Small amounts of astatine exist in nature as a result of the decay of uranium and thorium, although the total amount of astatine in the earth's crust at any particular time is less than 30 grams. Due to its scarcity, astatine is produced when it is needed. A total of 0.05 micrograms (0.00000005 grams) of astatine have been produced to date.
Astatine's most stable isotope, astatine-210, has a half-life of 8.1 hours. It decays into bismuth-206 through alpha decay or into polonium-210 through electron capture.
From the Greek astatos meaning unstable. Synthesized in 1940 by D.R. Corson, K.R. MacKenzie, and E. Segre at the University of California by bombarding bismuth with alpha particles. The longest-lived isotopes, with naturally occurring uranium and thorium isotopes, and traces of 217At are equilibrium with 233U and 239Np resulting from integration of thorium and uranium with naturally produced neutrons. The total amount of astatine present in the earth's crust, however, is less than 1 oz.
The bulk appearance of astatine has not been directly observed in a macroscopic sample. It is usually handled atom-by-atom or in ultratrace solution. A dark solid, possibly with metallic character, is predicted from periodic trends but is not an experimentally established description.
Astatine has no commercial use as an element. Its main practical interest is in nuclear medicine research, especially ²¹¹At for targeted alpha-particle therapy studies. This isotope can be attached to carrier molecules that seek selected biological targets, but its short half-life and difficult production limit routine use. Other uses are confined to radiochemical research, tracer-scale studies of heavy halogen chemistry, and isotope-production development.
Due to the small amounts produced and its short half-life, there are currently no uses for astatine outside of basic scientific research.
Isotopes in Medicine
211At (with a half-life of 7.2 h) is known to accumulate in the thyroid and occasionally is the preferred treatment for hyperthyroidism and thyroid cancer because the particles emitted from 211At provide more energy than radiolabeled iodine, the other treatment method (Fig. IUPAC.85.1). However, astatine has shown a tendency to induce tumors, so its use is limited [565] L. M. Cobb, A. Harrison, N. E. Dudley, T. E. F. Carr, J. A. Humphreys. Radiother. Oncol.13, 203 (1988).. The 211At-labeled di-carborane (cluster of boron, carbon, and hydrogen atoms) ligand known as the Venus Flytrap Cluster (VFC) has been used as a robust pharmaceutical in radiotherapy treatment [566] J. T. Gullon. “The preparation of metallocarborane and iodinated carborane amino acid analogues for molecular imaging and therapy”, S. dissertation, Dept. of Chemistry, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada (2010). http://hdl.handle.net/11375/9362..
Astatine chemistry is dominated by tracer-scale studies, so many compounds are identified by behavior rather than by isolating bulk material. It can form astatide ions, At⁻, and interhalogen or pseudohalogen-like species. Oxidation states from −1 to positive states such as +1, +3, +5, and possibly +7 are discussed, depending strongly on medium and ligand. Species such as hydrogen astatide, HAt, and astatine monoiodide, AtI, are known or inferred in small-scale studies. Organ astatine compounds with carbon–astatine bonds are important in radiolabeling research.
See more information at the Astatine compound page.
Astatine hazards are dominated by radioactivity, not ordinary chemical toxicity data. Isotope-specific half-lives and decay modes matter; ²¹¹At is an alpha emitter, while other isotopes may have different radiation signatures. Even tiny masses can require shielding, containment, remote handling, and contamination control. Chemical toxicity is poorly characterized because quantities are far below conventional toxicological testing levels.
Natural astatine exists only transiently in trace quantities within radioactive decay chains, mainly associated with uranium- and thorium-bearing minerals. Its atoms decay before they can accumulate or take part in a substantial geochemical cycle. Environmental behavior is therefore inferred from halogen chemistry and radiochemical experiments rather than observed at bulk scale. Releases of artificial astatine would be controlled primarily by its short-lived radioactivity and chemical form.
Astatine has no commodity market and is not mined as a product. Research quantities, especially ²¹¹At, are produced in particle accelerators, commonly by bombarding bismuth targets and then rapidly separating the product. Supply is constrained by isotope half-life, specialized cyclotron access, target processing, transport time, and radiochemical infrastructure. Recycling is not meaningful in the usual industrial sense because the isotopes decay quickly and are used in tracer or medical-research amounts.
Does not occur in nature. Similar to iodine. Produced by bombarding bismuth with alpha particles.
Astatine is not a significant cosmic reservoir element. Any astatine formed in stellar nucleosynthesis or radioactive decay is short-lived on geological and astronomical timescales, so it does not persist in detectable bulk abundance. In planetary materials it can appear only as a temporary daughter product of heavier radioactive nuclides.
- Astatine is usually studied in quantities far below a visible speck.
- The longest-lived known astatine isotopes still have half-lives of only hours.
- The name comes from a Greek word meaning unstable.
- ²¹¹At is valued in research because alpha particles travel only short distances in tissue.
- Astatine can behave less like a simple halogen than iodine does, especially in positive oxidation states.
చిత్రాలు
లక్షణాలు
భౌతిక
- సంయోజనీయ వ్యాసార్థం
- 150 pm అన్ని మూలకాల సంయోజనీయ వ్యాసార్థం పోల్చండి →
- వాన్ డర్ వాల్స్ వ్యాసార్థం
- 202 pm అన్ని మూలకాల వాన్ డర్ వాల్స్ వ్యాసార్థం పోల్చండి →
- సాంద్రత
- 7000 kg/m³ అన్ని మూలకాల సాంద్రత పోల్చండి →
- STP వద్ద దశ
- ఘనం అన్ని మూలకాల STP వద్ద దశ పోల్చండి →
- ద్రవీభవన స్థానం
- 301.85 °C అన్ని మూలకాల ద్రవీభవన స్థానం పోల్చండి →
రసాయన
- విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్)
- 2.2 అన్ని మూలకాల విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్) పోల్చండి →
- విద్యుదృణాత్మకత (అలెన్)
- 2.39
- ఎలక్ట్రాన్ బంధుత్వం
- 2.391 eV
- అయనీకరణ శక్తి (1వ)
- 9.31751 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (1వ) పోల్చండి →
- అయనీకరణ శక్తి (2వ)
- 17.880062 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (2వ) పోల్చండి →
- అయనీకరణ శక్తి (3వ)
- 26.580091 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (3వ) పోల్చండి →
- అయనీకరణ శక్తి (4వ)
- 39.650136 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (4వ) పోల్చండి →
- అయనీకరణ శక్తి (5వ)
- 50.390173 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (5వ) పోల్చండి →
- ఆక్సీకరణ స్థితులు
- −1, +1, +3, +5, +7 అన్ని మూలకాల ఆక్సీకరణ స్థితులు పోల్చండి →
- సంయోజక ఎలక్ట్రాన్లు
- 7 అన్ని మూలకాల సంయోజక ఎలక్ట్రాన్లు పోల్చండి →
- ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
- [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p5
ఉష్ణగతిక
- ద్రవీభవన ఉష్ణం
- 0.06218583 eV అన్ని మూలకాల ద్రవీభవన ఉష్ణం పోల్చండి →
- బాష్పీభవన ఉష్ణం
- 0.41457221 eV అన్ని మూలకాల బాష్పీభవన ఉష్ణం పోల్చండి →
- ఉత్పతన ఉష్ణం
- 1.554646 eV
- పరమాణీకరణ ఉష్ణం
- 1.554646 eV
కేంద్రక
- ప్రోటాన్లు
- 85 అన్ని మూలకాల ప్రోటాన్లు పోల్చండి →
- న్యూట్రాన్లు
- 125 అన్ని మూలకాల న్యూట్రాన్లు పోల్చండి →
- తెలిసిన సమస్థానికాలు
- 39 అన్ని మూలకాల తెలిసిన సమస్థానికాలు పోల్చండి →
- స్థిరమైన సమస్థానికాలు
- 0 అన్ని మూలకాల స్థిరమైన సమస్థానికాలు పోల్చండి →
- ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (అత్యంత స్థిరమైనది)
- 210
- అత్యంత స్థిరమైన సమస్థానికం
- At-210
- ఆవిష్కరణ సంవత్సరం
- 1940
సమృద్ధి
అందుబాటులో లేదు
స్ఫటిక నిర్మాణం
అందుబాటులో లేదు
ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం
- ప్రతి కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు
- 2, 8, 18, 32, 18, 7 అన్ని మూలకాల ప్రతి కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు పోల్చండి →
గుర్తింపులు
- CAS సంఖ్య
- 7440-68-8 అన్ని మూలకాల CAS సంఖ్య పోల్చండి →
- టర్మ్ సంకేతం
- 2P°3/2
- InChI
- InChI=1S/At
- InChI కీ
- RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కొలవబడినది
At: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵పరమాణు నమూనా
సమస్థానికాలు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య, ద్రవ్యరాశి, స్థిరత్వాన్ని మారుస్తాయి — తటస్థ పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని కాదు.
రూపరేఖాత్మక పరమాణు నమూనా, ప్రమాణానుసారం కాదు.
పరమాణు ప్రత్యేక గుర్తింపు
ఉద్గార / శోషణ వర్ణపటం
సమస్థానిక పంపిణీ
స్థిరమైన సమస్థానికాలు లేవు.
| ద్రవ్యరాశి సంఖ్య | పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) | సహజ సమృద్ధి | అర్ధాయుష్షు |
|---|---|---|---|
| 214 రేడియోధార్మిక | 213.9963721 ± 0.0000046 | అందుబాటులో లేదు | 558 ns |
| 197 రేడియోధార్మిక | 196.993189 ± 0.000055 | అందుబాటులో లేదు | 388.2 ms |
| 196 రేడియోధార్మిక | 195.9958 ± 0.000033 | అందుబాటులో లేదు | 377 ms |
| 212 రేడియోధార్మిక | 211.9907377 ± 0.0000026 | అందుబాటులో లేదు | 314 ms |
| 216 రేడియోధార్మిక | 216.0024236 ± 0.0000039 | అందుబాటులో లేదు | 300 us |
దశ / స్థితి
కారణం: ద్రవీభవన స్థానం (301.85 °C) కంటే 276.9 °C తక్కువ
రూపరేఖ మాత్రమే, ప్రమాణానుసారం కాదు
దశ పరివర్తన స్థానాలు
పరివర్తన శక్తులు
ద్రవీభవన స్థానం వద్ద 1 molను ద్రవీభవింపజేయడానికి అవసరమైన శక్తి
మరుగు స్థానం వద్ద 1 molను బాష్పీభవింపజేయడానికి అవసరమైన శక్తి
ఉత్పతన స్థానం వద్ద 1 molను ఉత్పతనం చేయడానికి అవసరమైన శక్తి
సాంద్రత
ప్రామాణిక పరిస్థితుల వద్ద
ప్రామాణిక పరిస్థితుల వద్ద
పరమాణు వర్ణపటాలు
మొత్తం 85లో 10 చూపించబడుతున్నాయి. అయాన్ ఆవేశం ఆధారంగా ఆరోహణ క్రమంలో అమర్చబడింది.
అందుబాటులో ఉన్న వర్ణపట రేఖల సమాచారం ?
| అయాన్ | ఆవేశం | మొత్తం రేఖలు | పరివర్తన సంభావ్యతలు | స్థాయి గుర్తింపులు |
|---|---|---|---|---|
| At I | 0 | 2 | 0 | 2 |
అందుబాటులో ఉన్న శక్తి స్థాయుల సమాచారం ?
| అయాన్ | ఆవేశం | స్థాయులు |
|---|---|---|
| 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 |
స్ఫటిక నిర్మాణ సమాచారం అందుబాటులో లేదు
అయానిక్ వ్యాసార్థాలు
| ఆవేశం | సమన్వయం | స్పిన్ | వ్యాసార్థం |
|---|---|---|---|
| +7 | 6 | అందుబాటులో లేదు | 62 pm |
సమ్మేళనాలు
సమస్థానికాలు (5)
| ద్రవ్యరాశి సంఖ్య | పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) | సహజ సమృద్ధి | అర్ధాయుష్షు | క్షయ విధానం | |
|---|---|---|---|---|---|
| 214 రేడియోధార్మిక | 213.9963721 ± 0.0000046 | అందుబాటులో లేదు | 558 ns | α =100% | |
| 197 రేడియోధార్మిక | 196.993189 ± 0.000055 | అందుబాటులో లేదు | 388.2 ms | α =96.1±1.2%β+ =3.9±1.2% | |
| 196 రేడియోధార్మిక | 195.9958 ± 0.000033 | అందుబాటులో లేదు | 377 ms | α =97.5±0.3%β+ ?β+SF =0.009±0.1% | |
| 212 రేడియోధార్మిక | 211.9907377 ± 0.0000026 | అందుబాటులో లేదు | 314 ms | α ≈100%β+ ?β- ? | |
| 216 రేడియోధార్మిక | 216.0024236 ± 0.0000039 | అందుబాటులో లేదు | 300 us | α ≈100%β- ?ε ? |
విస్తృత లక్షణాలు
సంయోజనీయ వ్యాసార్థాలు (విస్తృత)
- సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో)
- 147 pm
- సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో, ద్విబంధం)
- 138 pm
- సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో, త్రిబంధం)
- 138 pm
వాన్ డర్ వాల్స్ వ్యాసార్థాలు
- Truhlar
- 202 pm
- UFF
- 475 pm
- MM3
- 251 pm
పరమాణు మరియు లోహ వ్యాసార్థాలు
- పరమాణు వ్యాసార్థం (రామ్)
- 247 pm
సంఖ్యాక్రమ ప్రమాణాలు
- Mendeleev
- 110
- Pettifor
- 96
- Glawe
- 98
విద్యుదృణాత్మకత ప్రమాణాలు
- Ghosh
- 0
- Gunnarsson–Lundqvist
- 7
- Robles–Bartolotti
- 6
ధ్రువణీయత మరియు విక్షేపణం
- ద్విధ్రువ ధ్రువణీయత
- 42 a.u.
- ద్విధ్రువ ధ్రువణీయత (అనిశ్చితి)
- 4 a.u.
- C₆ (Gould–Bučko)
- 351 Ha·Bohr6
దశ పరివర్తనలు మరియు భిన్నరూపాలు
| ద్రవీభవన స్థానం | 575.15 K |
ఆక్సీకరణ స్థితి వర్గాలు
ఉన్నత స్థాయి సూచన సమాచారం
పరిరక్షణ స్థిరాంకాలు (15)
| n | ఆర్బిటాల్ | 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 |
స్ఫటిక వ్యాసార్థాల వివరాలు (1)
| ఆవేశం | CN | స్పిన్ | rcrystal (pm) | మూలం |
|---|---|---|---|---|
| 7 | VI | 76 | Ahrens (1952) ionic radius, |
సమస్థానిక క్షయ విధానాలు (76)
| సమస్థానికం | మోడ్ | తీవ్రత |
|---|---|---|
| 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% |
X‑కిరణ పరిక్షేపణ కారకాలు (516)
| శక్తి (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 |
అదనపు సమాచారం
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
Not Applicable
మూలాధారాలు (1)
- [5] Astatine https://education.jlab.org/itselemental/ele085.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Not Applicable
మూలాధారాలు (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.
మూలాధారాలు (1)
- [6] Astatine https://periodic.lanl.gov/85.shtml
మూలాధారాలు
(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.