ఆస్టాటీన్
| ఆస్టాటైన్ | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pronunciation | /ˈæstətiːn, -tɪn/ | ||||||||||||||
| Appearance | unknown, but probably metallic | ||||||||||||||
| ఆస్టాటైన్ in the periodic table | |||||||||||||||
| Group | group 17 (halogens) | ||||||||||||||
| Period | period 6 | ||||||||||||||
| Block | |||||||||||||||
| Electrons per shell | 2, 8, 18, 32, 18, 7 | ||||||||||||||
| Physical properties | |||||||||||||||
| Phase at STP | solid | ||||||||||||||
| Melting point | 575 K (302 °C, 576 °F) | ||||||||||||||
| Boiling point | 610 K (337 °C, 639 °F) | ||||||||||||||
| Density (near r.t.) | (At2) 6.2–6.5 (predicted)[1] g/cm3 | ||||||||||||||
| Heat of vaporization | (At2) 54.39 kJ/mol | ||||||||||||||
Vapor pressure
| |||||||||||||||
| Atomic properties | |||||||||||||||
| Oxidation states | −1, +1, +3, +5, +7[2] | ||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: 2.2 | ||||||||||||||
| Covalent radius | 150 pm | ||||||||||||||
| Van der Waals radius | 202 pm | ||||||||||||||
| Other properties | |||||||||||||||
| Natural occurrence | from decay | ||||||||||||||
| Thermal conductivity | 1.7 W/(m⋅K) | ||||||||||||||
| CAS Number | 7440-68-8 | ||||||||||||||
| History | |||||||||||||||
| Discovery | Dale R. Corson, Kenneth Ross MacKenzie, Emilio Segrè (1940) | ||||||||||||||
| Isotopes of ఆస్టాటైన్ | |||||||||||||||
| Template:infobox ఆస్టాటైన్ isotopes does not exist | |||||||||||||||
ఆస్టాటీన్ మూలకాల ఆవర్తన పట్టికలో 17 వ సముహంనకు, pబ్లాకు,6 వ పెరియాడ్ కు చెందిన మూలకం.[5] ఇది హలోజన్ సమూహానికి చెందిన మూలకం.[6] ఆస్టిటిన్ రేడియోధార్మికత కలిగిన అరుదైన రసాయనిక మూలకం.ఈ మూలకం యొక్క పరమాణు సంఖ్య 85. మూలకం యొక్క రసాయనిక సంకేత అక్షరము At. రేడియో ధార్మికత కలిగిన భార మూలకాల క్షీణత వలన ఏర్పడిన ఆస్టాటీన్, భూ ఉపరితల మన్నులో లభ్యం. .ఈ మూలకంయోక్క అన్ని ఐసోటోపులు తక్కువ అర్ధజీవిత కాలాన్ని కలిగినవే.వీటిలో ఎక్కువ స్థిరమైన ఆస్టాటీన్-210 ఐసోటోపు అర్ధజీవితకాలం కేవలం 8.1 గంటలు మాత్రమే. ఈ కారణం వలన మిగతా ములకాలకన్న ఈ మూలకం యొక్క సమాచారం చాలా తక్కువగా అందుబాటులో ఉంది.
చరిత్ర
[మార్చు]1889 లో డిమిట్రి మేన్డేలివ్ మూలకాల ఆవర్తన పట్టికను ప్రకటించినప్పుడు అయోడిన్ మూలకం క్రిందనున్న గడి/గదిని ఖాలిగా వదిలాడు.తరువాత నీల్ బోర్ మూలకాల భౌతిక ధర్మాల ప్రకారం వర్గీకరించినప్పుడు, ఇక్కడ 5 వ హలోజన్ ఉంటుందని నిర్ణయించి, అధికారంగా మూలకాన్ని అప్పటికి ఆవిష్కారం చేయ్యనందున దానికి ఏకా-ఐయోడిన్ (eka – iodine) అని పిలిచారు.[7] సంస్కృతంలో ఏకా అనగా ఒకటి. 1931 లో ఫ్రెడ్ ఆలిసన్ (Fred Allison ), అతని సహచరులు మొదటిగా మూలకం-85 ను కనుగొన్నట్లుగా ప్రకటించి, పేరు ‘’అలబమైన్’’ గా, సంకేత అక్షర Ab నిర్ణయించేసారు.1934 లో జి.మాక్ ఫెర్సన్, ఆలిసన్ వారి పరిశోధన,, ఆవిష్కరణ తప్పని వాదించాడు.1937 లో బ్రిటిషు ఇండియా, ఢాకాలో (ప్రస్తుతం బంగ్లాదేశ్) పనిచేయుచున్న రాజెంద్రలాల్ డి, మూలకం 85 కనుగొన్నట్లుగా, దాని పేరు డాకిన్ అని ప్రకటించ నప్పటికి, డాకిన్ దర్మాలు మూలకం-85 కు సరిపోనందున, అది కుడా సరికాదని తేల్చి వేసారు.ఇలాచాలా మంది మూలకము- 85 ను కనుగొన్నట్లు చెప్పినప్పటికీ ఇవికూడా పరీక్ష నిర్దారణలో నిలబడలేదు. ఇలాచాలా మంది మూలకము- 85 ను కనుగొన్నట్లు చెప్పినప్పటికీ ఇవి ఏవి కూడా పరీక్ష నిర్దారణలో నిలబడలేదు.
డెల్ ఆర్ .కోర్సన్, కెన్నెత్ రోస్ మాకేమజి, ఎమిలియో సేగ్రి (Dale R. Corson, Kenneth Ross MacKenzie, and Emilio Segrè ) లు సంయుక్తంగా, బర్కిలీలోని, కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయంలో 1940 లో ఈ మూలకాన్ని ఉత్పత్తి చేశారు. ఈ మూలకాన్ని మొదటిసారిగా కనుగొన్న కీర్తి వారికి దక్కింది.
ఆవిష్కారం
[మార్చు]
డెల్ ఆర్ .కోర్సన్, కెన్నెత్ రోస్ మాకేమజి, ఎమిలియో సేగ్రి (Dale R. Corson, Kenneth Ross MacKenzie, and Emilio Segrè ) లు సంయుక్తంగా, బర్కిలీలోని, కాలిఫోర్నియా విశ్వ విద్యాలయంలో 1940 లో ఈ మూలకాన్ని ఉత్పత్తి చేశారు.వీరు బిస్మత్ -209 ఐసోటోపును సైక్లో ట్రోను (cyclotron ) అనుపరికరంలో తీసుకోని దానిని ఆల్ఫాకణజాలంతో బలంగా ఢీ కొట్టించి, రెండు న్యుట్రానులు విడుదల అయ్యేలా చెయ్యడం ద్వారా ఆస్టాటీన్-211 ను ఉత్పత్తి చేసారు.[6]
20983Bi + 42He → 21185At + 210n[8]
పదోత్పత్తి
[మార్చు]గ్రీకు పదమైన astatos (αστατος) ఆధారంగా ఈ మూలకానికి ఆస్టాటీన్ అని నామకరణం చేశారు. గ్రీకులో astatos అనగా అస్థిరం అని అర్థం.[5][6]
లభ్యత
[మార్చు]డెల్ ఆర్ .కోర్సన్, కెన్నెత్ రోస్ మాకేమజి, ఎమిలియో సేగ్రి (Dale R. Corson, Kenneth Ross MacKenzie, and Emilio Segrè) లు సంయుక్తంగా, బర్కిలీలోని, కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయంలో 1940 లో ఈ మూలకాన్ని ఉత్పత్తి చేసిన మూడు సంవత్సరాల తరువాత దీనిని ప్రకృతిలోబెర్టాకార్లిక్ (Berta Karlik), ట్రాడ్ బెర్నెట్ (Traude Bernert) లు గుర్తించడం జరిగింది.[7] ట్రాన్సు యురేనియంకాని (ట్రాన్సు యురేనియం అనగా యురేనియం కన్న ఎక్కువ పరమాణు సంఖ్య కలిగిన మూలకం) మూలకాలలో అతితక్కువగా ప్రకృతిలో లభించు మూలకం ఆస్టాటీన్. ఏ సమయంలోను ఒకగ్రాముకు మించి ఉండదు.భార సంఖ్య 214-219 కలిగిన 6 స్వాభావిక ఐసోటోపులను గుర్తించినను ఏవికూడా 210Atకన్న స్థిరమైనవి కాదు. 210At యొక్క అర్ధజీవితకాలం 8.3గంటలు[7] అలాగే వైద్య పరంగా 211At కన్న ఉపయోగకరమైనవి కావు.
మూలక ధర్మాలు
[మార్చు]ఈ మూలకాన్ని ప్రత్యక్షగా కంటితో చూసే అవకాశం లేదు. కన్నుతో చూసే పరిమాణమున్న మూలకం రేడియో ధార్మికత ఉష్ణం వలన వెంటనే ఆవిరిగా మారును.ఇది నల్లగా గాని, మెరుస్తూ ఉండే వీలున్నది.ఇది ఒక అర్ధ ఉష్ణ/విద్యుత్ వాహకి.ఐయోడిన్ కన్న ఎక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉన్నందున, ఇది లోహం కావోచ్చును.ఇది మిగతా హలోజను లవలె (ఫ్లోరిన్, క్లోరిన్ సహితం ) ప్రవర్తించును.ఇది భారఅయోడిన్కు సమధర్మి కావున, క్షార, క్షారమృత్తిక లోహములతో అయోనిక్ ఆస్టాటైడ్ను ఏర్పరచగల సంభావ్యత కలిగి ఉంది. ఇతర హలోజనుల తోసహా అలోహాలతో కోవాలెంట్ బంధం కలిగిన సమ్మేళనాలను ఏర్పరచును.ఆల్ఫా కణాలను విడుదల చెయ్యు, ఈ మూలకం యొక్క ఐసోటోపు ఆస్టాటీన్-211 ను వైద్యరంగంలో కొన్ని రకలా రోగాలను గుర్తించుటకు, చికిత్స చేయుటకు ఉపయోగిస్తారు.
ఆస్టాటీన్ అత్యంత రేడియో ధార్మికత కలిగిన మూలకం,, హలోజనులలో భారమైన మూలకం కూడా[9].ఈ ములక యొక్క అన్ని ఐసోటోపులు 12 గంటలకన్న తక్కువ అర్ధ జీవిత ప్రమాణాన్ని కలిగి, న్యూట్రానుల క్షయికరణ వలన బిస్మత్, పొలోనియం, రేడాన్ ల లేదా మిగతా మూలకాల ఐసోటోపులుగా రూపాంతరం పొందును. అతి తక్కువ జీవితకాలం కారణంగా ఈ మూలకం యొక్క మొత్తము ధర్మాల గురించి పూర్తిగా వివరాలు తెలియరావడం లేదు. పరీక్షించుటకు అవసరమైన పరిమాణంలో ఉన్న మూలకం వెంటనే ఆవిరిగా మారు లక్షణమే ఈ మూలకం యొక్క ధర్మాలను క్షుణ్ణంగా గుర్తించుటకు అవరోధంగా ఉంది.ఈ మూలకాన్ని సాధారణంగా అలోహం లేదా ఉపధాతువుగా వర్గీకరించవచ్చు .
ఈ మూలకం యొక్క ధర్మాలను కొంత సిద్దాంతరీత్యా, కొంత, దర్శన పూర్వకమైన ఆధారాలనుబట్టి ( ప్రక్షిప్తములేదా బహిర్వేశన) గా నిర్ణయించారు. ఉదాహరణకు హలోజనులు పరమాణు భారం పెరిగే కొలది చిక్కని/ముదురు రంగుకు మారును-ఫ్లోరిన్ వర్ణరహితం, క్లోరిన్ పసుపు-పచ్చ మిలియంగా, బ్రోమిన్ ఎరుపు-బూడిదరంగు, అల్లాగే ఐయోడిన్ ముదురు బూడిద/ఉదా రంగులో ఉన్న విషయం తెలిసినదే. అందువలన ఆస్టాటీన్ న్ నలుపుగా ఉండవచ్చును, లేదా లోహవర్ణంలో ఉండవచ్చును. అలాగే హలోజనులలో పరమాణు భారం పెరిగిన కొలది వాటి ద్రవీభవన, బాష్పికరణ స్థానాలు పెరిగినట్లే, ఆస్టాటీన్ యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత 302 °C, [6] బాష్పి కరణ స్థానం 337 °C [9] వరకు ఉండు సంభావ్యత ఉంది. మరికొన్ని పరిశోధన లవలన భావించిన విధంకన్న తక్కువ ఉండవచ్చునని భావిస్తున్నారు.పరమాణు ద్రవ్యభారం 210 గ్రాం.మోల్−1[9]
ఆస్టాటీన్ ఎక్కువ వేపరు ప్రెస్సరు/ఆవిరి పీడనంకలిగియున్న కారణంచే, ఐయోడిన్ కన్న కాస్త నెమ్మదిగా ఉత్పతనం (sublimation) చెందును.అయినను గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, శుభ్రమైన గాజు పలకం ఉపరితలం పైనుంచిన మూలకంలో సగ భాగం ఒకగంటలో నేరుగా ఆవిరిగా మారును.మధ్యస్థాయి అతినీలలోహిత కాంతివలయంలో ఉంచిన మూలకం యొక్కవిచూషణ వర్ణమాల ( absorption spectrum) 224.401, 216.225 nm.మూలకం యొక్క ఘనస్థితి సౌష్టం ఎలాఉంటుందో అవగాహన లేదు/తెలియదు. బహుశా ఏక పరమాణుయుత ముఖకేంద్రిత ఘనాకృతి కలిగి యుండు అవకాశం ఉంది.
ఆస్టాటిన్ ఎక్కువ రేడీయో ధార్మికత కలిగిన మూలకం అయినను హలోజనులలో తక్కువ రసాయనిక చర్యగుణం కలిగిన మూలకం.ఇది సోడియంతో రసాయనిక చర్యలో పాల్గొని మూలక లవణాలను ఏర్పరచి సామర్ధ్యం కలిగిఉన్నది.ఇది హైడ్రోజను వాయువుతో చర్య జరిపి అస్టటైడ్ లను ఏర్పరచును.అస్టటైడ్ నీటిలో కరగడం వలన హైడ్రోస్టాటుక్ ఆమ్లం ఏర్పడును.[10]
ఐసోటోపులు
[మార్చు]పరమాణు భారం 191-229 వరకు కలిగిన 39 ఐసోటోపులు ఉన్నాయి. ఇవికాక సిద్ధాంత పరంగా మరో 37 ఐసోటోపులు ఉండే అవకాశమున్నది. అయితే స్థిరం కలిగి, ఎక్కువ జీవిత కాలమున్న ఐసోటోపులను ఇంత వరకు గుర్తించలేదు. ఆస్టాటీన్-211 ఐసోటోపు అంతకు ముందు ఐసోటోపుకన్న (210 At) ఎక్కువ శక్తి వంతం.కారణం ఈ ఐసోటోపు 126 న్యుట్రానులను కలిగి యున్నది. 126 సంఖ్య మాజిక్ సంఖ్య
ఆస్టాటీన్ మూలకం యొక్క ఐసోటోపుల పట్టిక[11]
| ఐసోటోపు | అర్ధజీవిత వ్యవధి |
| At-206 | 29.4 నిమిషాలు |
| At-208 | 1.6గంటలు |
| At-211 | 7.2 గంటలు |
| At-215 | 0.1 మిల్లిసెకండ్లు |
| At-217 | 32.0 మిల్లిసెకండ్లు |
| At-218 | 1.6 సెకండ్లు |
| At-219 | 50.0 సెకండ్లు |
మూలాలు
[మార్చు]- ↑ Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia (1981). "Predicting the properties of the 113–120 transactinide elements". The Journal of Physical Chemistry. 85 (9). ACS Publications: 1177–86. doi:10.1021/j150609a021.
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 28. ISBN 0080379419.
- ↑ Hermann, Andreas; Hoffmann, Roald; Ashcroft, N. W. (2013). "Condensed Astatine: Monatomic and Metallic". Physical Review Letters. 111 (11). doi:10.1103/PhysRevLett.111.116404.
- ↑ Rothe, S.; Andreyev, A. N.; Antalic, S.; Borschevsky, A.; Capponi, L.; Cocolios, T. E.; De Witte, H.; Eliav, E.; et al. (2013). "Measurement of the first ionization potential of astatine by laser ionization spectroscopy". Nature Communications. 4: 1835–. doi:10.1038/ncomms2819. PMC 3674244. PMID 23673620.
- ↑ 5.0 5.1 "Astatine". rsc.org. Retrieved 2015-04-14.
- ↑ 6.0 6.1 6.2 6.3 "The Element Astatine". education.jlab.org. Archived from the original on 2011-04-03. Retrieved 2015-04-14.
- ↑ 7.0 7.1 7.2 "Astatine Element Facts". chemicool.com. Retrieved 2015-04-14.
- ↑ "Astatine: the essentials". webelements.com. Retrieved 2015-04-14.
- ↑ 9.0 9.1 9.2 "Chemical properties of astatine". lenntech.com. Retrieved 2015-04-14.
- ↑ "Astatine". elementsdatabase.com. Archived from the original on 2015-03-26. Retrieved 2015-04-14.
- ↑ "Periodic Table:Astatine". chemicalelements.com. Retrieved 2015-04-14.