Astate
Astate
PoloniumAstateRadon
I
   

85
At
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
At
Uus
Table complèteTable étendue
Informations générales
Nom, symbole, numéro Astate, At, 85
Série chimique Halogène
Groupe, période, bloc 17 (VIIA), 6, p
Couleur métallique (?)
No CAS 142364-73-6 [1]
Propriétés atomiques
Masse atomique 210 u
Rayon de covalence 1,50 Å [2]
Configuration électronique [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 32, 18, 7
État(s) d’oxydation ±1,3,5,7
Oxyde inconnu
Propriétés physiques
État ordinaire Solide
Point de fusion 302 °C [3]
Point d’ébullition 610 K
Énergie de fusion 114 kJ·mol-1
Divers
Électronégativité (Pauling) 2,2
Conductivité thermique 1,7 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation
1re : ~920 kJ·mol-1
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
210At 100 % 8,1 h ε
α
3,981
5,631
210Po
206Bi
Précautions
Élément radioactif
Élément radioactif
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’astate est un élément chimique radioactif de la famille des halogènes, de symbole At et de numéro atomique 85 connu pendant un temps sous les noms d'ékaiode ou alabame [4].

Il est le plus lourd des halogènes connus à ce jour. C'est un non-métal instable et radioactif qui est produit spontanément par désintégration de l'uranium, du thorium ou du francium. Certains isotopes de l'astate sont utilisés en tant qu'émetteur de particule α pour des applications scientifiques et des applications médicales ont été testés, en ce qui concerne l'astate 211 notamment dans la lutte contre le cancer[5]. C'est le plus rare des éléments naturels sur Terre, avec une estimation de moins de 30 grammes dans la croûte terrestre[6].

Sommaire

Caractéristiques notables

L'astate est un élément extrêmement radioactif. La spectrométrie de masse a confirmé qu'il se comporte chimiquement comme les autres halogènes, particulièrement l'iode (il peut probablement s'accumuler dans la thyroïde comme ce dernier) bien que l'astate soit supposé être plus métallique. Des chercheurs du laboratoire national de Brookhaven ont pratiqué des expériences qui ont permis d'identifier et de quantifier les réactions élémentaires qui impliquent l'astate[7]. Cependant, ces recherches sont limitées par l'extrême rareté de cet élément qui est une conséquence de sa très courte demi-vie. En effet, l'isotope le plus stable de l'astate possède une demi-vie de 8,3 heures ; sa désintégration conduit à des isotopes du plomb. Partant du constat que la couleur des halogènes devient de plus en plus sombre quand leur masse moléculaire augmente, on peut s'attendre à ce que l'astate soit un solide noir qui se sublime en une vapeur violette ou noire (plus foncée que celle de l'iode). On suppose que l'astate peut former des liaisons ioniques avec les métaux comme le sodium, à l'instar des autres halogènes. Cet élément peut également réagir avec l'hydrogène pour former, quand il est dissous dans l'eau, le composé de formule HAt qui est un acide extrêmement fort. Malgré tout, l'astate reste le moins réactif des halogènes, encore moins réactif que l'iode[8].

Histoire

L'astate (du grec astatos signifiant « instable ») ou plus précisément son isotope 211At fut synthétisé pour la première fois en 1940 par Dale R. Corson, K. R. MacKenzie et Emilio Segrè de l'université de Berkeley en bombardant du bismuth 209 avec des particules alpha[4] selon la réaction:

209Bi + 4He → 211At + 2 neutrons

Production

L'astate peut être produit en bombardant du bismuth par des particules alpha pour obtenir les isotopes 209At et 211At qui ont une demi-vie relativement longue. Ils peuvent ensuite être séparés de la cible par chauffage dans l'air.

Isotopes

Article détaillé : Isotopes de l'astate.

L'astate possède 32 isotopes connus, tous radioactifs ayant un nombre de masse s'étendant de 191 à 223. L'isotope possédant la plus longue demi-vie est 210At, avec une demi-vie de seulement 8,1 h tandis que l'isotope 213At possède une demi-vie de 125 nanosecondes[9].

Notes et références

  1. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », dans Dalton Transactions, 2008, p. 2832 - 2838 [lien DOI] 
  3. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0) 
  4. a et b (fr) Universalis, « Astate ». Consulté le 18 avril 2010
  5. (fr) J.-B. G., « Nantes : le cyclotron le plus puissant au monde ». Consulté le 10 avril 2010
  6. Close, Frank. Particle Physics: A Very Short Introduction. Oxford University Press: New York, 2004. Page 2.
  7. (en) C. R. Hammond, The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, Boca Raton, CRC press, 2004, 85e éd. (ISBN 978-0-8493-0485-9) 
  8. E. Anders, « Technetium and Astatine Chemistry », dans Annual Review of Nuclear Science, vol. 9, 1959, p. 203–220 [lien DOI] 
  9. Georges Audi, « The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties », dans Nuclear Physics A, Atomic Mass Data Center, vol. 729, 2003, p. 3–128 [lien DOI] 

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1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
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  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


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