Astato

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Astato
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico astato, At, 85
Serie alogeni
Gruppo, periodo, blocco 17 (VIIA), 6, P
Densità 9320 kg/m3
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico (210) amu[1]
Configurazione elettronica [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5
e per livello energetico 2, 8, 18, 32, 18, 7
Stati di ossidazione ±1, 3, 5, 7 (Acido forte)
Proprietà fisiche
Stato della materia solido
Punto di fusione 575 K (302 °C)
Punto di ebollizione 610 K (337 °C)
Calore di fusione 114 kJ/mol
Altre proprietà
Numero CAS 7440-68-8
Elettronegatività 2,2 (scala di Pauling)
Conducibilità termica 1,7 W/(m*K)
Energia di prima ionizzazione 920 kJ/mol (stimato)
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP
207At sintetico 1,81 ore ε
α
3,910
5,873
207Po
203Bi
208At sintetico 1,63 ore ε
α
4,973
5,751
208Po
204Bi
209At sintetico 5,41 ore ε
α
3,486
5,757
209Po
205Bi
210At 100% 8,1 ore ε
α
3,981
5,631
210Po
206Bi
211At sintetico 7,214 ore ε
α
0,786
5,982
211Po
207Bi
213At sintetico 0,125 µsecondi α 9,254 209Bi
215At sintetico 0,1 millisecondi α 8,178 211Bi
218At sintetico 1,6 secondi β
α
2,883
6,874
218Rn
214Bi
219At sintetico 56 secondi β
α
1,700
6,390
219Rn
215Bi
220At sintetico 3,71 minuti β
α
3,650
6,050
220Rn
216Bi
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

L'astato è l'elemento chimico di numero atomico 85. Il suo simbolo è At.

Viene prodotto in natura dal decadimento radioattivo dell'uranio e del torio ed è il più pesante degli alogeni. Ha un tempo di dimezzamento massimo di 8 ore e 30 minuti, per cui è il secondo elemento naturale più instabile dopo il francio.

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

Gli isotopi dell'astato non godono di vita abbastanza lunga da studiarne le proprietà, ma le misure spettroscopiche lasciano pensare a caratteristiche simili a quelle dello iodio - come quest'ultimo, è probabile che possa accumularsi nella ghiandola tiroide. Considerazioni teoriche fanno ipotizzare che l'astato abbia un carattere metallico più marcato dello iodio. Alcune reazioni elementari in cui è coinvolto l'astato sono state condotte e studiate da ricercatori del Brookhaven National Laboratory di New York.

Con la possibile eccezione del francio, l'astato è il più raro elemento in natura. Si stima che l'intera crosta terrestre ne contenga in tutto meno di 28 grammi.

Storia[modifica | modifica sorgente]

L'astato (dal greco àstatos, "instabile") fu sintetizzato per la prima volta nel 1940 da Dale R. Corson, K. R. MacKenzie e Emilio Segrè all'Università della California di Berkeley per bombardamento del bismuto con particelle alfa. Inizialmente fu chiamato alabamio (Ab).

Disponibilità[modifica | modifica sorgente]

L'astato è un elemento radioattivo che si presenta in natura nei minerali di uranio e di torio. Se ne preparano i campioni bombardando bismuto con particelle alfa in un ciclotrone, ottenendo gli isotopi relativamente stabili 209At e 211At che vengono successivamente separati.

Isotopi[modifica | modifica sorgente]

Dell'astato, il meno elettronegativo degli alogeni, sono noti 41 isotopi, tutti radioattivi; il più stabile di essi è 210At, che ha un'emivita di 8,1 ore[2]. Il meno stabile è 213At, che ha un'emivita di 125 nanosecondi.

Soluzioni[modifica | modifica sorgente]

In soluzione acquosa l'astato si comporta in modo simile allo iodio, anche se le soluzioni che lo contengono devono essere estremamente diluite. L'elemento disciolto può essere ridotto da agenti come l'anidride solforosa, e ossidato dal bromo. Come lo iodio, quando l'astato è sciolto in una soluzione, si può isolare ed estrarre tramite il benzene.

Inoltre, l'astato presenta stati di ossidazione con caratteristiche di coprecipitazione affini a quelle dello iodio, dello ione ioduro, e dello ione iodato. Potenti agenti ossidanti possono produrre uno ione astatato, ma non uno ione perastatato. Lo stato molecolare è più facilmente ottenibile ed è caratterizzato da elevata volatilità e da notevole solubilità in sostanze organiche.

Composti[modifica | modifica sorgente]

Molteplici composti dell'astato sono stati sintetizzati in quantità microscopiche e studiati molto intensamente prima del suo naturale decadimento radioattivo. In particolare le reazioni a cui prende parte sono state studiate in soluzioni molto diluite di astato e, in maggiore quantità, di iodio che agisce da trasportatore, facilitando la filtrazione, la precipitazione e l'isolamento dei singoli composti. Nonostante questi composti siano di interesse principalmente teorico, sono in fase di analisi per un possibile impiego in medicina nucleare.

È molto probabile che l'astato formi legami ionici con i metalli alcalini e alcalino-terrosi come il sodio o il litio, pur non essendo reattivo come gli alogeni più leggeri. Alcuni esempi di sali dell'astato sono:

Analogamente agli altri alogeni, l'astato forma un idracido, l'acido astatidrico (HAt) che, a differenza dei precedenti, presenta un minore momento di dipolo.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Peso riferito all'isotopo più stabile.
  2. ^ Gagnon, Steve, "It's Elemental.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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