Астат – химический элемент периодической системы Менделеева, расположившийся в 6-м периоде, 17-й группе. Ранее его расположение обозначалось через 7-ю группу, главную подгруппу. В системе находится под порядковым номером 85 и имеет символ At. Представляется кристаллом синего, вперемешку с черным, цвета, считается нестабильным и радиоактивным. Свое название получил от древнегреческого ἄστατος, что в переводе обозначает «неустойчивый». В российской лексике долгое время обзывался как «астатин».
Изотопы
Известно большое множество изотопов астата с массовым числом от 191 до 229, а также 23 возбужденных состояния атомов (ядер) астата, которым присуща метастабильность. Все из этих изомеров являются радиоактивными. Более стабильными же из них являются 210At и 211At, хотя ни у одного из них не определен период полураспада менее, чем один час. Лишь у природных изотопов с массовыми числами 215, 218 и 219 наблюдается период полураспада, не превышающий минуту. Самые устойчивые из них (от 207At до 211At) имеют период полураспада больше часа (наиболее стабильны 210At, T1/2 = 8,1(4) часа, и 211At, T1/2 = 7,214(7) часа).
Среди всех редчайших элементов, содержание в земной коре которых несчетно мало, астат находится на первом месте. Его скопления в коре не превышает одного грамма. Именно благодаря такой редкости, астат в первую очередь был получен путем искусственного синтеза, а уже потом найден в своем естественном виде в природе.
Так как астату свойственна радиоактивность, его достаточно сложно добыть в достаточных макроскопических параметрах, из-за чего усложняется процесс его более глубокого исследования и открытия новых свойств.
Физические свойства
- Внешне очень похож на иод;
- Сочетает в себе свойства как металлов, так и галогенов;
- С легкостью растворяется в растворителях органического происхождения, также легко поддается экстрагированию;
- Летучий;
- Температура плавления — 230 °C;
- Температура кипения (улетучивания) — 302 °C.
Химические свойства
Как указывалось, ранее, астат проявляет свойства не только галогенов, но и металлов.
В водном растворе подлежит восстановлению диоксидом серы. Выпадает в осадок и из сильнокислотных растворов с помощью сероводорода. Из растворов серных кислот подвластно вытеснению цинком.
Астат образует соль, классифицирующуюся как астатид серебра, которая не подлежит растворению.
Астат вступает в реакции с иодом и бромом, образуя при этом межгалогенные соединения. И одно, и другое соединение подлежат растворению тетрахлометаном.
Также, данный элемент способен растворятся в разбавленных кислотах: азотной и соляной.
Астат в растворе при взаимодействии с водородом образует газообразное вещество – астатоводород. Но из-за одинаковых показателей электрической отрицательности как астата, так и водорода, данное соединение представляется крайне неустойчивым.Как и другие галогены, астат имеет способность замещения водорода в молекуле метана. В процессе реакции образуется астатметан.
Аналитически нахождение астата определяют по характерному для него альфа-излучению.
Применение астата не столь широко и известно. Однако, в большой мере перспективу находит использование астата в медицине, а точнее, в диагностировании и лечении заболеваний щитовидной железы.
Биологическое воздействие на человека
Как было сказано ранее, астат является радиотоксичным элементом.
Его содержание в организме человека связано с тем, что он имеет способность скапливаться в клетках щитовидной железы (оттого и участвует в ее лечениях) и в печени. В первые же моменты после открытия изотопа 211At, уэе было известно о его возможностях использования в радиотерапии. Далее с помощью астата были получены такие вещества, как биомолекулы, протеины и лимфоциты (астатированные).
