Anar al contingut

Astato

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:Glow from a sample of astatine (cropped).jpg
Astato

El astato és un element químic de la taula periòdica el símbol de la qual és At i la seua número atómico és 85. És radiactiu i el més pesat dels halógenos que es puguen trobar en la Terra de manera natural. Es produïx a partir de la degradació d'urani i tori. És l'element més rar de la corfa terrestre, ya que solament es troba en la cadena de desintegració de varis elements més pesats. Tots els isòtops del astato són de vida curta; el més estable és el astato-210, en una vida mija de 8,1 hores. Mai s'ha reunit una mostra de l'element pur, perque qualsevol eixemplar macroscòpic es vaporizaría immediatament per la calor de la seua pròpia radiactivitat.

Les propietats del astato no es coneixen en certea. Moltes d'elles s'han estimat basant-se en la posició de l'element en la taula periòdica com un anàlec més pesat del yodo, i un membre dels halógenos (el grup d'elements que inclou el flúor, el clor, el bromo i el yodo). No obstant, el astato també es troba aproximadament en la llínea divisòria entre els metals i els no metals, i també s'ha observat i predit cert comportament metàlic per a ell. És provable que el astato tinga un aspecte obscur o lustroso i pot ser un semiconductor o possiblement un metal. Des del punt de vista químic, es coneixen vàries espècies aniónicas del astato i la majoria dels seus composts s'assemblen als del yodo, pero a voltes també presenta característiques metàliques i mostra algunes similituts en l'argent.

La primera síntesis de l'element va ser realisada en 1940 per Dona-li R. Corson, Kenneth Ross MacKenzie, i Emilio G. Segrè en l'Universitat de Califòrnia (Berkeley), els qui ho varen nomenar a partir del grec astatos (ἄστατος), que significa «inestable». S'han descobert quatre isòtops de astato existents de forma natural: no obstant, ni l'isòtop més estable, el astato-210, ni el astato-211, de gran utilitat mèdica, es troben en la naturalea i solament poden produir-se sintéticament, normalment bombardejant bismut-209 en partícules alfa.

El seu pes atòmic és 209,9871 g/mol

Característiques

[editar | editar còdic]

Físiques

[editar | editar còdic]

La majoria de les propietats físiques del astato s'han estimat (per mig d'interpolació o extrapolació), utilisant métodos derivats teòrica o empíricament.[1] Per eixemple, els halógenos s'enfosquixen a mida que aumenta el pes atòmic: el flúor és casi incoloro, el clor és de color groc verdoso, el bromo és de color marró rojós i el yodo és de color gris obscur/violeta. El astato a voltes es descriu com provablement un sòlit negre (suponent que seguixca esta tendència) o en una apariència metàlica (si és un metaloide o un metal).[2][3][4]

El astato es sublima menys fàcilment que el yodo, ya que té una menor pressió de vapor.[5] Aixina i tot, la mitat d'una cantitat donada de astato es vaporizará en aproximadament una hora si es posa sobre una superfície de vidre neteja a temperatura ambiente.[6] l'espectre d'absorció del astato en la regió del ultravioleta mig té llínees a 224,401 i 216,225 nm, que sugerixen una 6p a 7s transicions.[7]

El comportament químic d'este element altament radiactiu és molt similar al d'atres halógenos, especialment el yodo. Es pensa que el astato és més metàlic que el yodo. Investigadors del Laboratori Nacional de Brookhaven han realisat experiments en els que s'han identificat i medit reaccions elementals que involucren al astato.

El astato, seguit del francio, és l'element més rar de la naturalea, en una cantitat total sobre la superfície terrestre menor de 25 grams en el mateix instant de temps.[8]

Es desconeix l'estructura del astato sòlit.[9] Com a anàlec del yodo, pot tindre una estructura cristalina ortorrómbica composta de molècules diatómicas de astato i ser un semiconductor (en una banda prohibida de 0,7 eV ).[10][11] Alternativament, si el astato condensado forma una fase metàlica, com s'ha predit, pot tindre una estructura cúbica monoatómica centrada en les cares ; en esta estructura be pot ser un superconductor, com la fase similar d'alta pressió del yodo. L'evidència a favor (o en contra) de l'existència de astato diatómico (At2) és escassa i no concloent.[12][13][14][15] Algunes fonts afirmen que no existix, o a lo manco mai s'ha observat,[16][17] mentres que atres fonts afirmen o insinuen la seua existència.[18][19][20] A pesar d'esta controvèrsia, s'han predit moltes propietats del diastato;[21] per eixemple, la seua llongitut d'enllaç seria 300 ± 10 pm, i l'energia de dissociació 83,7 ± 12,5 kJ/mol,[22] i calor de vaporisació (∆Hvap) 54.39 kJ/mol.[23] S'han predit molts valors per als punts de fusió i ebullició del astato, pero solament per al At2.[24]

Tots els isòtops coneguts del astato són de vida curta; el més estable d'estos és el astato-210, la vida mija del qual data d'aproximadament 8,1 hores. El astato elemental mai ha segut observat, ya que qualsevol mostra macroscòpica seria immediatament evaporada, pel seu calfament radiactiu; encara no s'ha determinat en exactitut si este obstàcul pot ser superat exponent al astato a una refrigeració adequada.

Les propietats de volum del astato no són del tot conegudes. Algunes poden ser estimades basant-se en la seua ubicació en la taula periòdica, com un anàlec més pesat del yodo. Provablement posseïx un punt de fusió més elevat que el punt de fusió del yodo. Químicament, moltes espècies de astato aniónico són conegudes, i la majoria d'estes variacions s'assemblen al yodo.

El astato també manifesta cert comportament metàlic, com la seua capacitat de formar cationes monoatómicos estables en solucions acuosas; a diferència dels halógenos més llaugers (flúor, bromo i yodo).

Químiques

[editar | editar còdic]

La química del astato està enterbolida per les concentracions extremadament baixes en les que s'han realisat experiments en astato i la possibilitat de reaccions en impurees, parets i filtres, o subproductes de radiactivitat i atres interaccions no desijades a nanoescala.[10] Moltes de les seues propietats químiques aparents s'han observat per mig d'estudis de trazadores en solucions de astato extremadament diluïdes,[20][25] típicament menys de 10−10 mol·L.−1[26] Algunes propietats, com la formació de aniones, s'alineen en atres halógenos.[5] El astato també té algunes característiques metàliques, com el revestiment d'un càtodo i coprecipitando en sulfur metàlics en àcit clorhídric.[27] Forma complexos en EDTA , un agent quelante de metals,[28] i és capaç d'actuar com un metal en el radiomarcaje d'anticossos; en alguns aspectes, el astato en l'estat +1 és similar a l'argent en el mateix estat. No obstant, la major part de la química orgànica del astato és anàloga a la del yodo.[29] S'ha sugerit que el astato pot formar un ion monoatómico estable en solució acuosa,[27][30] pero l'evidència de electromigración sugerix que l'espècie catiónica At(I) és àcit hipoastatoso protonado (H2OAt+), mostrant analogia en el yodo.[31]

Història

[editar | editar còdic]

El astato (del grec αστατος, astatos, que significa inestable) va ser sintetisat per primera volta en 1940 per Dona-li R. Corson, K. R. MacKenzie i Emilio Segrè en l'Universitat de Berkeley (Califòrnia), bombardejant bismut en partícules alfa. Un primer nom per a l'element va ser alabamio (Ab).

En 1869, quan Dmitri Mendeleyev va publicar la seua taula periòdica , l'espai baix del yodo estava buit; en acabant de que Niels Bohr establira la base física de la classificació dels elements químics, es va sugerir que el quint halógeno pertanyia allí. Abans del seu descobriment reconegut oficialment, es dia eka-yodo (del sánscrito eka - "un") per a implicar que estava un espai baix del yodo (de la mateixa manera que eka-silici, eka-bor i uns atres ).[32] Els científics varen tractar de trobar-ho en la naturalea; donada la seua extrema rarea, estos intents varen donar com resultat varis descobriments falsos.[33]

Fred Allison i els seus associats en l'Institut Politècnic d'Alabama (ara Universitat de Auburn) varen fer el primer descobriment declarat de eka-yodo en 1931. Els descobridors varen cridar a l'element 85 "alabamina" i li varen assignar el símbol Ab, designació que es varen usar per a uns anys.[34][35][36] En 1934, HG MacPherson de l'Universitat de Califòrnia (Berkeley), refutó el método de Allison i la validea del seu descobriment.[37] Va haver un atre reclam en 1937, pel químic Rajendralal De. En treballar en Dacca en l'Índia britànica (ara Daca en Bangladés), va elegir el nom dakin per a l'element 85, que va afirmar haver aïllat com l'equivalent de la série del tori del radi F (poloni-210) en la série del radi . Les propietats que va informar per al dakin no corresponen a les del astato; ademés, el astato no es troba en la série del tori i es desconeix la verdadera identitat de dakin.[38]

En 1936, l'equip del físic rumà Horia Hulubei i la física francesa Yvette Cauchois varen afirmar haver descobert l'element 85 per mig d'anàlisis de rajos X. En 1939, varen publicar un atre artícul que recolzava i ampliava les senyes anteriors. En 1944, Hulubei va publicar un resum de les senyes que havia obtingut fins a eixe moment, alegant que estava respalat pel treball d'atres investigadors. Va elegir el nom dor, presumiblement del rumà "anhel" [de pau], ya que la Segona Guerra Mundial havia començat cinc anys abans. Com Hulubei estava escrivint en francés, un idioma que no admet el sufix ine, dor provablement s'hauria traduït en anglés com dorine, si s'haguera adoptat. En 1947, Hulubei'Friedrich Paneth va presidir el comité de la IUPAC responsable del reconeiximent de nous elements. Encara que les mostres de Hulubei contenien astato, els seus mijos per a detectar-ho eren massa dèbils, segons els estàndarts actuals, per a permetre una identificació correcta.[39] També hi havia estat involucrat en una afirmació falsa anterior sobre el descobriment de l'element 87 (francio) i es creu que açò va fer que atres investigadors restaren importància al seu treball.[40]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Maddock, A. G. (1956). «Astatine», Supplement to Mellor's Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, Supplement II, Part 1, (F, Cl, Br, I, At), Longmans, Green & Co. (Ltd.), pp. 1064–1079.
  2. ↑ (1961) Chemistry: A First Course in Modern Chemistry, Ginn, p. 313.
  3. ↑ Seaborg, G. T. (2015). «Transuranium element», Encyclopædia Britannica.
  4. ↑ Oon, H. L. (2007). Chemistry Expression: An Inquiry Approach, John Wiley and Sons, p. 300. ISBN 978-981-271-162-5.
  5. ↑ 5,0 5,1 (2001) Holleman-Wiberg: Inorganic Chemistry, Translation of 101st German edition by M. Eagleson and W. D. Brewer, English language editor B. J. Aylett, Academic Press, p. 423. ISBN 978-0-12-352651-9.
  6. ↑ Lavrukhina y Pozdnyakov, 1970, p. 251.
  7. ↑ Lavrukhina y Pozdnyakov, 1970, p. 235.
  8. ↑ «Ástato, l'element químic més rar de la Terra». Archivat des d'el original, el 3 de giner de 2016. Consultat el 13 de maig de 2015.
  9. ↑ Donohue, J. (1982). The Structures of the Elements, Robert E. Krieger, p. 400. ISBN 978-0-89874-230-5.
  10. ↑ 10,0 10,1 “Which Elements llaure Metalloids?” (2013). Journal of Chemical Education 90 (12): 1703–1707 (1704). doi:10.1021/ed3008457. Bibcode: 2013JChEd..90.1703V.
  11. ↑ Batsanov SS 1971, 'Quantitative Characteristics of Bond Metallicity in Crystals', Journal of Structural Chemistry, vol. 12, no. 5, pp. 809–13, doi:10.1007/BF00743349
  12. ↑ “Etude de la formation en phase gazeuse de composés interhalogénés d'astate parell thermochromatographie” [Study of the gas-phase formation of interhalogen compounds of astatine by thermochromatography] (fr) (1972). Radiochemical and Radioanalytical Letters 11 (1): 59–64.
  13. ↑ “The Mechanism of the Reaction of Elementary Astatine with Organic Solvents” (1986). Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 103: 1–9. doi:10.1007/BF02165358.
  14. ↑ Zuckerman y Hagen, 1989, p. 21.
  15. ↑ Kugler y Keller, 1985, pp. 110, 116, 210–211, 224.
  16. ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
  17. ↑ (2011) «Radionuclides, 2. Radioactive Elements and Artificial Radionuclides», Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (vol. 31), pp. 89–117 (96). doi:10.1002/14356007.o22_o15. ISBN 978-3-527-30673-2.
  18. ↑ “Estimation Chemical Form Boiling Point Elementary Astatine by Ràdio Gas Chromatography” (1982). Radiochimica Acta 31 (3–4): 201–203. doi:10.1524/ract.1982.31.34.201.
  19. ↑ (2008) Chemistry, 8th edició, Cengage Learning, p. 56. ISBN 978-0-547-12532-9.
  20. ↑ 20,0 20,1 (2008) Inorganic chemistry, 3rd edició, Pearson Education, p. 533. ISBN 978-0-13-175553-6.
  21. ↑ Kugler y Keller, 1985, p. 116.
  22. ↑ “Relativistic and Correlation Effects on Molecular properties. I. The Dihalogens F2, Cl2, Br2, I2, and At2” (1996). The Journal of Chemical Physics 104 (22): 9040–9046. doi:10.1063/1.471636. Bibcode: 1996JChPh.104.9040V.
  23. ↑ (1966) Termicheskie Konstanty Veshchestv (vol. 1) (en ru), Nakua, p. 65.
  24. ↑ Kugler y Keller, 1985, pp. 116–117.
  25. ↑ (1960) College chemistry, Appleton-Century-Crofts, p. 457.
  26. ↑ “Assessment of an Effective Quasirelativistic Methodology Designed to Study Astatine Chemistry in Aqueous Solution” (2011). Physical Chemistry Chemical Physics 13 (33): 14984–14992 (14984). doi:10.1039/C1CP20512A. PMID 21769335. Bibcode: 2011PCCP...1314984C.
  27. ↑ 27,0 27,1 Lavrukhina y Pozdnyakov, 1970, p. 234.
  28. ↑ “The EDTA Complexes of Astatine” (1988). Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 127 (3): 193–198. doi:10.1007/BF02164864.
  29. ↑ “Production of [211At-Astatinated Radiopharmaceuticals and Applications in Targeted α-Particle Therapy]” (2013). Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals 28 (1): 1–20. doi:10.1089/cbr.2012.1292. PMID 23075373.
  30. ↑ “Astatine Standard Redox Potentials and Speciation in Acidic Medium” (2010). The Journal of Physical Chemistry A 114 (1): 576–582 (581). doi:10.1021/jp9077008. PMID 20014840. Bibcode: 2010JPCA..114..576C.
  31. ↑ Kugler y Keller, 1985, pp. 220–221.
  32. ↑ Ball, P. (2002). The Ingredients: A Guided Tour of the Elements, Oxford University Press, pp. 100–102. ISBN 978-0-19-284100-1.
  33. ↑ Lavrukhina y Pozdnyakov, 1970, pp. 227–228.
  34. ↑ “Evidence of the Detection of Element 85 in Certain Substances” (1931). Physical Review 37 (9): 1178–1180. doi:10.1103/PhysRev.37.1178. Bibcode: 1931PhRv...37.1178A. Plantilla:Subscription required
  35. ↑ «Alabamine & Virginium».
  36. ↑ Trimble, R. F. (1975). “What Happened to Alabamine, Virginium, and Illinium?”. Journal of Chemical Education 52 (9). doi:10.1021/ed052p585. Bibcode: 1975JChEd..52..585T. Plantilla:Subscription required
  37. ↑ MacPherson, H. G. (1934). “An Investigation of the Magneto-optic Method of Chemical Analysis”. Physical Review 47 (4): 310–315. doi:10.1103/PhysRev.47.310. Bibcode: 1935PhRv...47..310M.
  38. ↑ Mellor, J. W. (1965). A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, Longmans, Green, p. 1066. OCLC 13842122.
  39. ↑ “Finding Eka-Iodine: Discovery Priority in Modern Claves” (2010). Bulletin for the History of Chemistry 35: 86–96.
  40. ↑ (2013) A Tale of 7 Elements, Googe Play edició, Oxford University Press, pp. 188–190, 206. ISBN 978-0-19-539131-2.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Astato&oldid=818532»