砹(化学元素)详细资料大全

砹，原子序数85，是一种非常稀少的天然放射性元素，化学符号源于希腊文"astator"，原意是“改变”。1940年美国加州大学伯克利分校科学家得到了砹，发现者包括伯克利教授埃米利奥·吉诺·塞格雷等。已发现质量数196～219的全部砹同位素，其中只有砹215、216、218、219是天然放射性同位素，其余都通过人工核反应合成的。它的所有同位素中最稳定的一个是砹-210，半衰期为8.1小时。

基本介绍中文名 ：砹 外文名 ：Astatine 原子量 ：210 元素类型 ：非金属单质 元素符号 ：At 形态 ：固态 发现人 ：科森 共价半径 ：150 pm 电负性标度 ：Pauling scale：2.2 导热性 ：1.7 W/(m·K) CAS号 ：7440-68-8 熔点 ：575K 密度 ：6.35±0.15 g/cm 氧化态 ：-1，+1，+3，+5，+7基本信息,物理性质,化学性质,砹同位素的核性质,毒性,发现简史,套用领域, 基本信息 【中文名称】砹 【汉语拼音】ài 【英文名称】astatine 【CAS号】7440-68-8[5] 【元素符号】At 【原子序数】85 【周期系列】6 【族-系列】ⅦA—卤素 【密度】(At2)6.35±0.15g/cm (r.t) 【莫氏硬度】无数据 【性状】状似金属 【地壳中含量】3×10^-24 % 【相对原子质量】[210] 【共价半径】127 pm 【价电子排布】[Xe]4f14 5d10 6s2 6p5 【价电子在每能级排布】2，8，18，32，18，7 【电子层】KLMNOP 【外围电子层排布】6s26p5 【核电荷数】85 【氧化态】±1，3，5，7 【晶体结构】面心立方 物理性质 【物质状态】固态、放射性 【熔点】575 K（302 ℃） 【沸点】643 K（370 ℃） 【摩尔体积】无数据 【汽化热】无数据 【熔化热】114 kJ/mol 【蒸气压】无数据 【声速】无数据 【电负性】2.2（鲍林标度） 【比热】无数据 【电导率】1.7 W/(m·K) 【热导率】15 W/(m·K) 【第一电离能】899.003kJ/mol（估计） 【同位素】砹-191至砹-229 【丰度】100% 【半衰期】8.1h 化学性质 砹是一种卤族化学元素，属于ⅦA族元素。它的化学符号是At，它的原子序是85。砹比碘像金属。它的活泼性较碘低。砹是在1940年初次被合成的。除了用α粒子轰击铋人工合成， 铀和钍也会自然地衰变成砹。砹已知的20多种同位素全都有放射性，半衰期最长的也只有8.1小时，所以在任何时候，地壳中砹的含量都少于50克。与银化合生成难溶解的AgAt。 根据卤素的颜色变化趋势，分子量和原子序数越大，颜色就越深。因此，砹将可能成为近黑色固体，它受热时升华成黑暗、紫色气体（比碘蒸气颜色深）。砹是卤族元素中 毒性最小 、比重最大的元素。(放射性元素毒性都不小！) 化合物：砹是镭、锕、钍这些元素自动分裂过程中的产物。砹本身也是放射性元素。 砹在大自然中又少又不稳定，寿命很短，这就使它们很难积聚，即使积聚到一克的纯元素都是不可能的，这样就很难看到它的“庐山真面目”。尽管数量这样少，可是科学家却还是制得了砹的同位素20种。 虽然这些化合物主要是理论研究，但也在核医学上也有相关研究。砹有望与金属离子形成离子键，如钠。像其他卤素可以轻易从砹盐中将其置换出来。砹也可以与氢反应，形成砹化氢（HAt） ，其中当溶解在水中，形成氢砹酸。一些砹化合物实例是：NaAt（砹化钠）、MgAt2（砹化镁）、CAt4（砹化碳）、AgAt（砹化银）、At2O7(七氧化二砹)。 砹有-1、0、+1、+3、+5、+7等6种价态。它在溶液中的化学性质类似碘，当砹以游离元素形式存在于溶液中时，它可以被苯萃取。溶液中的元素砹可以被SO2还原，也可以被溴氧化。在卤族元素中砹最具正电性，它的具有共沉淀特性的氧化态类似于碘离子、游离碘和碘酸离子的氧化态。强氧化剂可使砹产生 一个砹酸离子，但得不到高砹酸离子 (perastatate)，游离的砹极易获得。砹易沉积在铜、铋和银的表面上，也易沉积在含不溶的硫化物的沉淀中和新沉淀的碲元素上，砹这方面的性质和钋相似。 砹同位素的核性质 毒性 砹本身无毒，但其放出的射线对人体有害。动物实验证明，211At类似碘，易为人身的甲状腺所吸收。因此，砹放射出的α粒子对甲状腺组织起破坏作用。 发现简史 砹是门捷列夫曾经指出的类碘，是莫斯莱所确定的原子序数为85的元素。它的发现经历了弯曲的道路。 砹 刚开始，化学家们根据门捷列夫的推断——类碘是一个卤素，是成盐的元素，就尝试从各种盐类里去寻找它们，但是一无所获。 1925年7月英国化学家费里恩德特地选定了炎热的夏天去死海，寻找它们。但是，经过辛劳的化学分析和光谱分析后，却丝毫没有发现这个元素。 后来又有不少化学家尝试利用光谱技术以及利用原子量作为突破口去找这个元素，但都没有成功。 1931年，美国阿拉巴马州工艺学院物理学教授阿立生宣布，在王水和独居石作用的萃取液中，发现了85号元素。元素符号定为Ab。可是不久，磁光分析法本身被否定了，利用它发现的元素也就不可能成立。 1940年，义大利化学家埃米利奥·吉诺·塞格雷发现了第85号元素，它被命名为“砹（At）”。在希腊文里，砹（Astatium）的意思是“不稳定”。西格雷后来迁居到了美国，和美国科学家科里森、麦肯齐在加州大学伯克利分校用“原子大炮”——回旋加速器加速氦原子核，轰击金属铋209，由此制得了第85号元素——“亚碘”，就是砹。 砹是一种非金属元素，它的性质同碘很相似，并有类似金属的性质。砹很不稳定，它刚出世8.3小时，便有一半砹的原子核已经分裂变成别的元素。 后来，人们在铀矿中也发现了砹。这说明在大自然中存在着天然的砹。不过它的数量极少，在地壳中的含量只有10个亿亿亿分之一，是地壳中含量最少的元素之一。 自然界存在的砹都是天然放射性衰变系的衰变产物。砹的天然放射性同位素有5At、At、At和2At等4种。在铀矿物中存在痕量的短寿命的砹同位素在镭族放射性同位素中的镭A进行很微小的分支衰减时，产生 一个半衰期为2s的同位素At在钶铀系中的钶K进行很微小的分支衰减时，产生 一个半衰期为0.9s的219At。砹在地壳中的存在量极微少，只有4×102 3，总量少于28.4g(约1英两)。用人工放射方法已发现质量数在196～219间全部砹同位素。 套用领域 砹除了最稳定同位素以外，由于极其短暂的半衰期在科学研究方面没有实际套用，但较重的同位素有医疗用途。砹211是由于放出α粒子且半衰期为7.2小时这些特点，已被套用于放射治疗。在小鼠的研究结果显示，砹211-碲胶体可以有效治疗而不会产生毒性，破坏正常组织。相比之下，放出β射线的含磷32的磷酸铬胶体则没有抗肿瘤活性。这一惊人的不同之处最令人信服的解释是致密电离和极小范围的α粒子排放。这些成果在以α粒子为放射源放疗人类肿瘤的开发和利用上具有重要意义。 资源砹已经用于医疗中。在诊断甲状腺症状的时候，常常用放射性同位素碘131。碘131放出的砹射线很强，影响腺体周围的组织。而砹很容易沉积在甲状腺中，能起碘131同样的作用。它不放射砹射线，放出的砹粒子很容易为机体所吸收。制备：