История на отваряне:
Предсказано (като "ека-йод") от Д. И. Менделеев през 1898 г. „... при откриване на халоген X с атомно тегло, по-голямо от йода, той все още ще образува KX, KXO3 и т.н., че неговото водородно съединение HX ще бъде газообразна, много крехка киселина, че атомното тегло ще бъде . .. 215”
Астатът е получен за първи път изкуствено през 1940 г. от Д. Корсън, Ч. Р. Макензи и Е. Сегре (Калифорнийския университет в Бъркли). За да синтезират изотопа 211 At, те облъчват бисмута с алфа частици. През 1943-1946 г. са открити изотопи на астат като част от естествени радиоактивни серии.
Името Astatium произлиза от гръцки. думите ( астатоз) означава "нестабилен".
Касова бележка:
Краткотрайните астатни радионуклиди (215 At, 218 At и 219 At) се образуват по време на радиоактивния разпад на 235 U и 238 U, това се дължи на постоянното присъствие на следи от астатин в природата (~ 1 g). По принцип изотопи на астат се получават чрез облъчване на метален бисмут или торий. а- високоенергийни частици с последващо отделяне на астат чрез съвместно утаяване, екстракция, хроматография или дестилация. Масовото число на най-стабилния известен изотоп е 210.
Физически свойства:
Поради силната си радиоактивност не може да се получи в макроскопични количества, достатъчни за задълбочено изследване на свойствата му. Според изчисленията простото вещество астатин при нормални условия е нестабилни тъмносини кристали, състоящи се не от At 2 молекули, а от отделни атоми. Точката на топене е около 230-240°C, кипене (сублимация) - 309°C.
Химични свойства:
По химични свойства астатът е близък както до йода (показва свойствата на халогените), така и до полония (метални свойства).
Астатът във воден разтвор се редуцира от серен диоксид; подобно на металите, той се утаява дори от силно кисели разтвори от сероводород и се измества от разтворите на сярна киселина от цинк.
Както всички халогени (с изключение на флуора), астатинът образува неразтворима сол на AgAt (сребърен астатид). Той е в състояние да се окислява до състояние At (V), подобно на йода (например солта на AgAtO 3 е идентична по свойства с AgIO 3). Астатинът реагира с бром и йод, за да образува интерхалогенни съединения - астатин йодид AtI и астатин бромид AtBr.
Когато воден разтвор на астатин е изложен на водород, в момента на реакцията се образува газообразен водороден астатид HAt, веществото е изключително нестабилно.
Приложение:
Нестабилността на астата прави използването на неговите съединения проблематично, но е проучена възможността за използване на различни изотопи на този елемент за борба с рака. Вижте също: Астат // Wikipedia. . Дата на актуализация: 05/02/2018. URL: https://ru.wikipedia.org/?oldid=92423599 (дата на достъп: 02.08.2018 г.).
Откриването на елементите и произхода на техните имена.
Какво е астат, защо е интересен и струва ли си да го изучаваме? След като прочетете нашата статия, ще научите много интересни неща за този особен химичен елемент, за историята на неговото откриване и къде е намерил приложение.
Подреждайки химическите елементи във възходящ ред на техните атомни тегла, руският химик Дмитрий Иванович Менделеев открива, че в тази естествена серияповтаря се периодично на равни интервали химични елементи с подобнихимични свойства. Така че периодичният закон на D.I. Менделеев По това време науката не знае нищо за структурата на атома. Следователно, D.I. Менделеев взе атомна масаи свойства на елемента.
Значението на периодичния закон на D.I. е по-просто. Менделеев може да бъде представен по следния начин:свойствата на елементите се променят плавно и еднакво с увеличаване на атомното им тегло, а след това тези промени периодично се повтарят.По-късно, когато науката открива структурата на ядрото, концепцията за „атомно тегло » заменен от понятието "ядрен заряд".
Така че, според периодичния закон, свойствата на елементите трябва да се променят плавно. Но това не винаги е било така. Понякога в в последователността на промяна на свойствата на елементите липсваше някаква връзка. В този случай Менделеев остави празнини в таблицата, които трябваше да бъдат запълнени от новооткрити елементи със съответните химични характеристики. Тоест с помощта на своя закон Менделеев предсказва свойствата на все още неоткрити елементи.
астат
По същия начин през 1898 г. Менделеев предсказва съществуването 85-ти елемент от периодичната таблица на химичните елементи, който той нарече "ека-йод". Но 85-ият елемент е получен едва през 1940 г. от американските физици Д. Корсън, К. Макензи и Е. Сегре по изкуствен път. Новият елемент е получил име. астат. През 1943 г. в природата е открит астат. От всички елементи, открити на Земята, астатът е най-редкият. В природата астатът съдържа само около 30 грама.
В превод от гръцки "astatos" означава "нестабилен". Всъщност астатът има много кратък живот. Неговият полуживот е само 8,3 часа, т.е. астатът, получен сутрин до вечерта, се намалява наполовина.
Химични свойства на астата
Графично, периодичната система на D.I. Периодичната таблица се показва от двуизмерна таблица, наречена периодична таблица. Номерът на колоната или номерът на групата в тази таблица е равен на броя на електроните във външния слой на атома на веществото. Номерът на реда или номерът на периода е равен на броя на енергийните нива в атома.
В периодичната таблица астатът е в група VII заедно с халогени: флуор, хлор, бром, йод. Химическата активност на халогените намалява от флуор до йод. Ако разгледаме тези вещества, ще видим, че флуорът и хлорът са газове, бромът е течност, а йодът е твърдо вещество с някои свойства на металите. Астатът е петият и най-тежък елемент от халогенната група.
По своите химични свойства астатът е подобен на йода, но в много отношения се различава от него, тъй като притежава свойствата на метали повече от йода. За разлика от йода, астатът е радиоактивен елемент. Астатът също има прилика с полония, неговия съсед вляво в периодичната таблица.
Както всички халогени, астатът дава неразтворимата AgAt сол. Но, подобно на типичните метали, астатът се утаява от сероводород дори от силно кисели разтвори, измества се от цинк от разтвори на сярна киселина и се отлага върху катода по време на електролиза.
Астатът е неразтворим във вода, но подобно на йода се разтваря добре в органични разтворители. Лесно се изпарява във въздух и вакуум.
Астатът има уникална способност да сублимира в молекулярна форма (преминава от твърдо състояние веднага в газообразно състояние, заобикаляйки течно) от водни разтвори. Никой от познатите елементи няма тази способност.
Практическо приложение на астат
Къде се използва астат?
Учените са открили, че астатът, подобно на йода, се натрупва в щитовидната жлеза. Но по отношение на силата, астатът е по-силен от йода. Астатът има много изотопи, но всички те живеят за много кратко време. Най-перспективният за лечение на заболявания на щитовидната жлеза е изотопът 211 At. Освен това астатът може да се отдели от човешкото тяло с помощта на тиоцианатни йони. Следователно, вредното въздействие на изотопа 211 At върху други органи ще бъде минимално. Това ни позволява да заключим, че използването на астат в медицината е много обещаващо.
Астатиум (Astatium), At (от гръцки αστατος - нестабилен) - радиоактивен химичен елемент от група VII на периодичната система от елементи, атомен номер 85, масов номер на най-дълго живеещия изотоп 210. Астатът е най-тежкият елемент от халогена група.
Астатът под името екайода е предсказан от Д. И. Менделеев. Първо получено от Д.Корсън, К. Маккензи и Е. Сегре през 1940 г. В природата астатът е открит за първи път през 1943 г. от австрийските учени Карлик и Бернерт. Той е част от естествената радиоактивна серия (най-стабилната от тях 219 At).
Изотопи на астат
Най-дълго живеещите изотопи 210 At (T=8,1 h, разпада се при K-улавяне (99%) и излъчва α-частици) и 211 At (T=7,21 h, разпада се при K-улавяне (59,1%) и излъчва α- частици). Имайте предвид, че 211 At има способността, известна в радиохимията като "разклонен разпад". Същността на явлението е, че някои от атомите на този изотоп претърпяват един вид разпад, докато други - друг, като краен резултат от тези разпада се отделят алфа частици.
Известни са 24 изотопа на астата с масови числа от 196 до 219. Най-важните от тях са: 209 At (T = 5,5 h), 210 At (T = 8,1 h) и 211 At (T = 7,2 h). Всички тези изотопи се разпадат чрез улавяне на електрони и алфа разпад и са най-дългоживеещите изотопи на този елемент. Получават се чрез облъчване на бисмут с алфа частици по реакционното уравнение 209 Bi (α, xn)At, както и чрез облъчване на торий и уран с високоенергийни протони. Като целеви материал се използват метали или оксиди на тези елементи, пресовани в медни субстрати. Най-краткоживеещият изотоп на астата е 214 At (2*10 -6 s). Масовата активност на 211 At е 7,4⋅10 13 Bq/mg.
At се образуват в изключително малки количества при радиоактивния разпад на урана и тория в естествени условия (0,02%). Повърхностният слой на земната кора с дебелина 1,6 km съдържа 70 mg астат. Постоянното присъствие на астат в природата се дължи на факта, че неговите краткоживеещи радионуклиди (215 At, 218 At и 219 At) са част от радиоактивните серии 235 U и 238 U. Скоростта на тяхното образуване е постоянна и равна на скоростта на техния радиоактивен разпад, следователно, земната кора съдържа постоянен брой на тези атоми. Общото съдържание на астат в слой от земната кора с дебелина 1,6 km се оценява на 69 mg.
Физични и химични свойства
Астатът не е изолиран в тегловни количества; Експерименти с микроколичества на този елемент показаха, че астатът проявява, от една страна, свойствата на неметал и е подобен на йода, от друга страна, свойствата на метал и е подобен на полоний и бисмут (най-вероятно астат все още е метал). В химичните съединения астатът може да проявява окислителни състояния -1, +1, +3, +5 и +7. Най-стабилният от тях е -1.
астатин (At)
Атомно число 85
Външен вид - черни и сини радиоактивни кристали
Атомна маса (моларна маса) 209,9871 amu (g/mol)
Точка на топене 575 К
Точка на кипене 610 К
Специфичен топлинен капацитет на астат при температура 298 K Ср=139,55 J/(kg-K).
Астатът няма нито изотопни носители, нито достатъчно задоволителен специфичен носител. Тъй като е най-тежкият халоген, той трябва да притежава свойствата на последния. Въпреки това, електроположителните свойства на астата са по-изразени от тези на йода. Ситуацията се усложнява от факта, че химията на следи от йод е много различна от химията на неговите макроколичества.
Подобно на йода, астатът сублимира (сублимира) при стайна температура, разтворим е в органични разтворители и се концентрира в щитовидната жлеза. Като чист метал, астатът се държи изненадващо: сублимира в молекулярна форма от водни разтвори. Никой от познатите елементи няма тази способност. Астатът лесно се извлича от течности с органични разтворители и лесно се екстрахира от тях. По отношение на летливостта той е малко по-нисък от йода, но също така може лесно да се дестилира.
Газообразният астатин се адсорбира добре върху метали (Ag, Au, Pt). Десорбцията на астат се получава, когато металите се нагряват до 500°C във въздух или във вакуум. Благодарение на това е възможно да се изолира астат (до 85%) от продуктите на бисмутово облъчване чрез вакуумна дестилация с абсорбция на астат от сребро или платина. При (0) се сорбира върху стъкло от разредени разтвори на азотна киселина. Химичните свойства на астата са много интересни и особени; той е близък както до йод, така и до полоний, т.е. проявява свойствата както на неметал (халоген), така и на метал. Тази комбинация от свойства се дължи на позицията на астата в периодичната система: той е най-тежкият (и следователно най-„металният“) елемент от халогенната група. Подобно на халогените, астатът дава неразтворимата сол AgAt; подобно на йода, той се окислява до пентапално състояние (солта AgAtO3 е подобна на AgJO3). Въпреки това, подобно на типичните метали, астатът се утаява от сероводород дори от силно киселинни разтвори, измества се от цинк от разтвори на сярна киселина и се отлага върху катода по време на електролиза.
Получаване и определяне на астат
Астатинът се получава чрез облъчване на метален бисмут или торий с високоенергийни α-частици, последвано от отделяне на астат чрез съвместно утаяване, екстракция, хроматография или дестилация.
В съответствие с методите за получаване на астат, той трябва да бъде отделен от големи количества облъчен бисмут, уран или торий, както и продукти на делене и дълбоко делене. Бисмутовата мишена, облъчена с α-частици, практически не съдържа радиоактивни примеси от други елементи. Следователно основната задача за отделяне на астат се свежда до отстраняването на макроколичества бисмут от разтопена мишена чрез дестилация. В този случай астатът или се адсорбира от газовата фаза върху платина или сребро, или кондензира върху стъклени или замразени разтвори, или се абсорбира от сулфитни или алкални разтвори. Други методи за отделяне на астат от бисмутовата мишена се основават на екстракцията или съвместното утаяване на астат след разтваряне на целта.
Основният метод за отделяне на астат от облъчения уран и торий е газовата термична хроматография. В този случай астатът се изпарява от целта по време на изгарянето на метали в кислород и се адсорбира от газовия поток върху сребро, злато или платина. Друг метод за отделяне на астат от ториеви и уранови мишени е неговата сорбция върху метален телур от разтвори на солна киселина в присъствието на редуциращи агенти, последвана от десорбция със слабо алкален разтвор. Предимството на първия метод е неговата бързина (времето за екстракция е само 10 минути). При 310° повече от 85% от астата е концентриран върху сребро. Химическото отделяне на астат може да се извърши чрез разтваряне на бисмут мишена в киселина, последвано от утаяване на бисмут под формата на фосфат, който не улавя астат. Интерес представлява и извличането на елементарен астатин с диизопропилов етер от разтвор на солна киселина.
Описание на презентацията на отделни слайдове:
1 слайд
Описание на слайда:
"Редки химични елементи и тяхното приложение" "Астат" Изготвено от Юлия Борзенкова Ученик от 11В клас MBOU средно училище № 5 в Новочеркаск
2 слайд
Описание на слайда:
Въведение Астатинът е елемент от основната подгрупа на седма група, шести период от периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 85. Означава се със символа At (лат. Astatium). Радиоактивен. Най-тежкият елемент от известните халогени. Простото вещество астатин при нормални условия е нестабилни черно-сини кристали. Изглежда, че молекулата на астат е двуатомна (формула At2). Астатът е отровно вещество. Вдишването му в много малко количество може да причини силно дразнене и възпаление на дихателните пътища, а голяма концентрация води до тежко отравяне.
3 слайд
Описание на слайда:
Физически свойства Астатът е красиво синьо-черно твърдо вещество, подобно на външен вид на йода. Характеризира се с комбинация от свойства на неметали (халогени) и метали (полоний, олово и други). Подобно на йода, астатът се разтваря добре в органични разтворители и лесно се извлича от тях. По отношение на летливостта той е малко по-нисък от йода, но също така може лесно да сублимира. Точка на топене 302 °C, точка на кипене (сублимация) 337 °C.
4 слайд
Описание на слайда:
Химични свойства Астатът се характеризира с ниско налягане на парите, слабо разтворим във вода и по-добре разтворим в органични разтворители. Астатът във воден разтвор се редуцира от серен диоксид SO2; подобно на металите, той се утаява дори от силно киселинни разтвори със сероводород (H2S). Той се измества от разтворите на сярна киселина от цинк (свойства на метала). Както всички халогени, астатът образува неразтворима сол AgAt (сребърен астатид). Той е в състояние да се окислява до At(V) състояние, подобно на йод (например солта на AgAtO3 е идентична по свойства с AgIO3). Астатинът реагира с бром и йод и се образуват интерхалогенни съединения - астатин йодид AtI и астатин бромид AtBr: И двете съединения се разтварят във въглероден тетрахлорид CCl4.
5 слайд
Описание на слайда:
Химични свойства Астатът се разтваря в разредена солна и азотна киселини. С металите астатът образува съединения, в които проявява степен на окисление от -1, както всички други халогени (NaAt е натриев астатид). Подобно на други халогени, астатинът може да замести водорода в молекула на метан, за да произведе тетраастатметан CAt4. В този случай първо се образуват астатметан CH3At, след това диастатметан CH2At2 и астатин от CHAt3. В положителни състояния на окисление астатът образува кислород-съдържаща форма, която условно се обозначава като Atτ+ (astatine-tau-plus).
6 слайд
Описание на слайда:
История Предсказано (като "ека-йод") от Д. И. Менделеев. През 1931 г. Ф. Алисън и колеги (Алабама Политехнически институт) съобщават за откриването на този елемент в природата и предлагат името му алабамин (Ab), но този резултат не е потвърден. Астатът е получен за първи път изкуствено през 1940 г. от Д. Корсън, Ч. Р. Макензи и Е. Сегре (Калифорнийския университет в Бъркли). За да синтезират изотопа 211At, те облъчват бисмута с алфа частици. През 1943-1946 г. в състава на естествени радиоактивни серии са открити изотопи на астат. В руската терминология елементът първоначално е наречен "астат". Предложени са и имената "Хелветин" (в чест на Хелвеция - древното име на Швейцария) и "лептин" (от гръцки "слаб, нестабилен"). Името идва от гръцката дума "astatos", която буквално означава "нестабилен". И елементът напълно отговаря на даденото му име: животът му е кратък, полуживотът е само 8,1 часа.
7 слайд
Описание на слайда:
Астат в природата Астатът е най-редкият елемент, открит в природата. Повърхностният слой на земната кора с дебелина 1,6 km съдържа само 70 mg астат. Постоянното присъствие на астат в природата се дължи на факта, че неговите краткоживеещи радионуклиди (215At, 218At и 219At) са част от радиоактивните серии 235U и 238U. Скоростта на тяхното образуване е постоянна и равна на скоростта на техния радиоактивен разпад, следователно земната кора съдържа относително постоянно равновесно количество астатни изотопи.
8 слайд
Описание на слайда:
Изотопи Към 2003 г. са известни 33 изотопа на астат, както и 23 метастабилни възбудени състояния на астатни ядра. Всички те са радиоактивни. Най-стабилните от тях (от 207At до 211At) имат период на полуразпад повече от час (най-стабилният е 210At, T1/2=8,1 часа); обаче, три естествени изотопа имат период на полуразпад по-малко от минута. По принцип изотопите на астат се получават чрез облъчване на метален бисмут или торий с високоенергийни α-частици, последвано от разделяне на астат чрез съвместно утаяване, екстракция, хроматография или дестилация. Точка на топене 302 °C, точка на кипене (сублимация) 337 °C.
9 слайд
Описание на слайда:
Изотопи на астат Масово число Маса на изотопа спрямо 16O Период на полуразпад Форма и енергия на излъчване, MeV 202 - 43 s CD; α, 6,50 203 - 102 с CD; а, 6.35 203 420 s CD; α, 6,10 204 - 1500 s K-z 205 - 1500 s KDz; α, 5,90 206 - 0,108 дни KDz 207 - 6480 s K-z (90%); α (10%), 5,75 208 - 0,262 с късо съединение 208 6120 с късо съединение (>99%), α (0,5%), 5,65 209 - 0,229 с късо съединение (95%),α (5%) , 5,65, γ 210 - 0,345 дни Kz (> 99%), а (0,17%), 5,519 (32%); 5,437 (31%); 5,355 (37%); y, 0,25; 1,15; 1,40 211 05317 0,3 дни K-z (59 1%); α (40,9%); 5,862 γ, 0,671 212 05675 0,25 s α 213 05929 - α, 9,2 214 06299 ~2*10-6 s α, 8,78 215 05562 10-4 s 06, 7 02 7 7 02 7 02 7 02 7 с а, 7.02 218 07638 1.5D2.0 с а (99%), 6.63; β (0.1%) 219 - 5.4 с а (97%), 6.27; β (3%)
10 слайд
Описание на слайда:
Приложение Първите опити за прилагане на астат на практика са направени още през 1940 г., веднага след получаването на този елемент. Група служители от Калифорнийския университет установи, че астатът, подобно на йода, е селективно концентриран в щитовидната жлеза. Експериментите показват, че използването на 211At за лечение на заболявания на щитовидната жлеза е по-полезно от радиоактивния 131I. Щитовидна жлеза
кратко описание на
АСТАТ (лат. Astatium) е един от най-важните радиоактивни химични елементи в природата. Принадлежи към VII група на периодичната система на Менделеев. Атомният номер е 85.
Астатът няма стабилни изотопи. До момента са открити около 20 радиоактивни изотопа на астат, като всички те са много нестабилни. Най-дълго живеещият 210 At има период на полуразпад T 1/2 от 8,3 часа.По тази причина земният повърхностен слой (1,6 km), както показват изчисленията, съдържа 69 mg астатин-218. Това е много малко.
История на откритията
Откриването на астат, подобно на много други елементи от периодичната система, е случайно. Дълго време многократните опити на учени от различни страни да открият елемент № 85 чрез различни химични и физични методи в природни обекти бяха неуспешни.
Едва сравнително наскоро, през 1940 г., E. Segre, T. Corson и W. McKenzie получават първия 211 At изотоп в Бъркли (САЩ) чрез бомбардиране на бисмут с частици, ускорени в циклотрон.
Астатът е получил името си от гръцкото astatos, което означава нестабилен. Въпреки това, такова кратко име на шок, като халогените, се появи сравнително наскоро, а по-рано се наричаше астатиум или астатин.
Едва след изкуственото производство на астат през 1940 г. се установява, че 215 At, 216 At, 218 At и 219 At - 4 от неговите изотопи се образуват в много малко вероятни клонове на трите естествени серии на радиоактивен разпад на уран и торий (5 * 10 -5 - 0,02 %).
Имоти
Физически свойства
Като чист метал, астатът има уникално свойство - сублимира в молекулярна форма от водни разтвори; нито един от познатите елементи няма такава способност.
Астатът се изпарява лесно както при нормални условия, така и във вакуум. Добре се адсорбира и върху метали - Ag, Au, Pt.
Благодарение на тези свойства е възможно да се изолира астат от продуктите на облъчване с бисмут. Това се постига чрез тяхната вакуумна дестилация с усвояване на астат от сребро или платина (до 85%).
Химични свойства.
По своите химични свойства астатът се доближава както до йода, така и до полония. По този начин химичните свойства на астата са много интересни и особени, тъй като той едновременно проявява свойствата на метал и неметал (халоген). Това се дължи на позицията на астата в периодичната система на Менделеев. От една страна, той принадлежи към групата на халогените и в същото време е най-тежкият от тях, придобивайки „метални“ свойства.
Астатът се утаява от сероводород дори от силно киселинни разтвори, като типичните метали, той се измества от цинк от разтвори на сярна киселина. Той се отлага върху катода по време на електролиза.
Астатинът, подобно на хлора, дава неразтворим астатин сребро AgAt със сребро; подобно на йода, той се окислява до 5-валентно състояние (солта AgAtO 3 е подобна на AgJO 3), но основната разлика между астат и йод е радиоактивността. Наличието на астат се определя от характерното а-лъчение.
