| Symbool | At |
|---|---|
| Atoomnummer | 85 |
| Atoommassa | [210] (massagetal langstlevende isotoop) |
| Categorie | Halogeen |
| Groep | 17 |
| Periode | 6 |
| Blok | p-blok |
| Fase bij 20 °C | onbekend (vermoedelijk vast) |
| Smeltpunt | onbekend |
| Kookpunt | onbekend |
| Dichtheid | onbekend |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 32, 18, 7 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 2,2 |
| Oxidatiegetallen | −1, +1 |
| Ontdekt | 1940 door Dale Corson, Kenneth MacKenzie en Emilio Segrè |
| Engelse naam | Astatine |
Eigenschappen van astaat
Over de eigenschappen van astaat is weinig zeker, omdat er nooit meer dan uiterst kleine hoeveelheden tegelijk zijn gemaakt. Een zichtbare hoeveelheid zou door de eigen straling meteen verdampen. Als halogeen staat het onder jood in groep 17, maar het gedraagt zich minder als niet-metaal: berekeningen voorspellen dat het in vaste vorm metallisch zou kunnen zijn. Geschatte waarden voor smelt- en kookpunt (rond 300 °C) berusten op extrapolaties en zijn onzeker. Astaat kan, net als andere halogenen, een negatief ion vormen (astatide, At−), maar komt in oplossing ook voor als positief ion, zoals At+, wat bij halogenen ongebruikelijk is. De langstlevende isotoop is astaat-210, met een halfwaardetijd van 8,1 uur. Astaat-211, met 7,2 uur, vervalt via alfastraling en is daardoor medisch interessant.
Naam. De naam komt van het Griekse astatos, 'onstabiel', omdat alle isotopen snel radioactief vervallen.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Astaat staat in periode 6 en groep 17 (halogenen) van het periodiek systeem, in het p-blok.
Een neutraal atoom heeft 85 protonen in de kern en 85 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 32, 18, 7. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Omdat het in groep 17 staat, heeft Astaat 7 valentie-elektronen in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).
Buren in het systeem: links/ervoor: Polonium (Po, 84); rechts/erna: Radon (Rn, 86); erboven in dezelfde groep: Jood (I); eronder in dezelfde groep: Tennessine (Ts).
Andere elementen in groep 17: Fluor, Chloor, Broom, Jood, Tennessine.
Voorkomen
Astaat ontstaat in de natuur als zeldzaam tussenproduct in de vervalreeksen van uranium en thorium, maar verdwijnt meteen weer. Voor onderzoek wordt het gemaakt in een cyclotron door bismut-209 te beschieten met alfadeeltjes. Zo ontstaan hooguit enkele nanogrammen per keer. In 1940 maakten Corson, MacKenzie en Segrè het voor het eerst op deze manier aan de Universiteit van Californië in Berkeley. Het meeste astaat voor medisch onderzoek wordt gemaakt in cyclotrons in de Verenigde Staten, Japan en Europa.
Toepassingen
- Astaat-211 wordt in klinische studies gekoppeld aan antistoffen of moleculen die zich aan kankercellen hechten, zodat de alfastraling de tumor van dichtbij vernietigt.
- Buiten medisch en fundamenteel onderzoek heeft astaat geen toepassingen, omdat het te zeldzaam en te kortlevend is.
- Astaat helpt chemici te testen hoe goed modellen het gedrag van de zwaarste elementen voorspellen, omdat relativistische effecten bij astaat al sterk meetellen.
Veelgestelde vragen
Hoe zeldzaam is astaat?
Astaat is het zeldzaamste element dat van nature in de aardkorst voorkomt. Het ontstaat alleen kort in de vervalreeksen van uranium en thorium en vervalt binnen uren weer. Schattingen gaan uit van minder dan een gram in de hele aardkorst op een willekeurig moment.
Is astaat een metaal of een niet-metaal?
Dat weet niemand zeker, omdat er nooit genoeg astaat is gemaakt om het te onderzoeken als vaste stof. Als halogeen zou je een niet-metaal verwachten, maar berekeningen suggereren dat astaat metallische eigenschappen heeft. Het wordt daarom soms ook als metalloïde beschreven.