Elementos químicos

El ástato es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es At y su número atómico es 85. Es radiactivo y el más pesado de los halógenos. Se produce a partir de la degradación de uranio y torio.

Polonio ← Ástato → Radón
85 At
Tabla completa • Tabla ampliada
Información general
Nombre, símbolo, número	Ástato, At, 85
Serie química	Halógenos
Grupo, período, bloque	17, 6, p
Masa atómica	210 u
Configuración electrónica	[Xe]4f14 5d10 6s2 6p5
Dureza Mohs	niveles de energía = 7
Electrones por nivel	2, 8, 18, 32, 18, 7
Propiedades atómicas
Electronegatividad	2, 2 (Pauling)
Radio covalente	127 pm
Estado(s) de oxidación	±1,3,5,7
1.ª Energía de ionización	920 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	sólido
Punto de fusión	575 K (302 °C)
Entalpía de fusión	114 kJ/mol
Conductividad térmica	2,7 W/(K·m)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del ástato
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 210At 100 8,1 h ε α 3,981 5,631 210Po 206Bi
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

Características

El comportamiento químico de este elemento altamente radiactivo es muy similar al de otros halógenos, especialmente el yodo. Se piensa que el ástato es más metálico que el yodo. Investigadores del Laboratorio Nacional de Brookhaven han realizado experimentos en los que se han identificado y medido reacciones elementales que involucran al ástato.

El ástato, seguido del francio, es el elemento más raro de la naturaleza, con una cantidad total sobre la superficie terrestre menor de 25 gramos en el mismo instante de tiempo.¹

Todos los isótopos conocidos del Ástato son de vida corta; el más estable de éstos, es elÁstato-210, cuya vida data de aproximadamente 8,1 horas. El Ástato elemental nunca ha sido observado, ya que cualquier muestra macroscópica sería inmediatamente vaporizada, debido a su calentamiento radiactivo; aún no se ha determinado con exactitud si este obstáculo puede ser superado exponiendo al Ástato a una refrigeración adecuada.

Las propiedades de volumen del Ástato no son conocidas. Algunas pueden ser estimadas basándose en su ubicación en la tabla periódica, como un análogo más pesado del Yodo. El Ástato tiende a tener una apariencia oscura, lustrosa y brillante; puede ser un elemento semiconductor o posiblemente un metal. Probablemente posee un punto de fusión más elevado que el punto de fusión del Yodo. Químicamente, muchas especies de Ástato aniónico son conocidas, y la mayoría de estas variaciones se asemejan al Yodo.

El Ástato también manifiesta cierto comportamiento metálico, como su capacidad de formar cationes monoatómicos estables en soluciones acuosas; a diferencia de los halógenos más ligeros (Flúor, Bromo y Yodo).

Historia

El ástato (del griego αστατος, astatos, que significa inestable) fue sintetizado por primera vez en 1940 por Dale R. Corson, K. R. MacKenzie y Emilio Segrè en la Universidad de Berkeley (California), bombardeando bismuto con partículas alfa. Un primer nombre para el elemento fue alabamino (Ab).

Obtención

El ástato se obtiene bombardeando bismuto con partículas alfa, obteniendo isótopos ²⁰⁹At y ²¹⁰At, con un periodo de semidesintegración relativamente alto.

Isótopos

Existen 41 isótopos conocidos de ástato, todos radiactivos. El isótopo más longevo, el ²¹⁰At, que tiene un periodo de semidesintegración de 8,1 horas, y el menos longevo es el isótopo ²¹³At, con uno de 125 nanosegundos.

ASTATO
Descripción General
	CARACTERÍSTICAS GENERALES Nombre: Astato Símbolo: At Número atómico: 85 Masa atómica (uma): (209,99) Período: 6 Grupo: VIIA (halógenos) Bloque: p (representativo) Valencias: -1, +1, +5 PROPIEDADES PERIÓDICAS Configuración electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5 Radio atómico (Å): - Radio iónico (Å): -  Radio covalente (Å): - Energía de ionización (kJ/mol): 930 Electronegatividad: 2,20 Afinidad electrónica (kJ/mol): 270   PROPIEDADES FÍSICAS Densidad (g/cm3): - Color: - Punto de fusión (ºC): (302) estimado Punto de ebullición (ºC): - Volumen atómico (cm3/mol): -
Historia
	Descubridor: Dale Corson, K. MacKenzie, Emilio Segrè. Lugar de descubrimiento: USA. Año de descubrimiento: 1940. Origen del nombre: De la palabra griega "astatos" que significa "inestable", debido a que este elemento carecía de isótopos estables. Obtención: Se obtuvo bombardeando el isótopo de bismuto 209Bi con partículas alfa.
Métodos de obtención
	Se obtiene de la misma manera en que se hizo inicialmente, es decir, bombardeando el isótopo 209-Bi con partículas alfa.

El bario es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Ba y su número atómico es 56. Metal alcalinotérreo, el bario es el 18º elemento más común, ocupando una parte de 2.000 de la corteza terrestre. Su masa atómica es 137,34. Su punto de fusión está a 725 °C, su punto de ebullición a 1.640 °C, y su densidad relativa es 3,5. Su principal mena es la baritina.

Cesio ← Bario → Lantano
56 Ba
Tabla completa • Tabla ampliada
Blanco plateado
Información general
Nombre, símbolo,número	Bario, Ba, 56
Serie química	Metales alcalinotérreos
Grupo, período,bloque	2, 6, s
Masa atómica	137,327 u
Configuración electrónica	[Xe]6s2
Dureza Mohs	1,25
Electrones pornivel	2, 8, 18, 18, 8, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio	215 pm
Electronegatividad	0,89 (Pauling)
Radio atómico(calc)	253 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente	198 pm
Estado(s) de oxidación	2
Óxido	base fuerte
1.ª Energía de ionización	502,9 kJ/mol
2.ª Energía de ionización	965,2 kJ/mol
3.ª Energía de ionización	3600 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido (paramagnético)
Densidad	375 kg/m3
Punto de fusión	1000 K (727 °C)
Punto de ebullición	2118 K (1845 °C)
Entalpía de vaporización	142 kJ/mol
Entalpía de fusión	7,75 kJ/mol
Presión de vapor	98 Pa a 371 K
Varios
Estructura cristalina	Cúbica centrada en el cuerpo
N° CAS	7440-39-3
N° EINECS	231-149-1
Calor específico	204 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	3·106 S/m
Conductividad térmica	18,4 W/(K·m)
Velocidad del sonido	1620 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del bario
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 130Ba 0,106% Estable con 74 neutrones 132Ba 0,101% Estable con 76 neutrones 133Ba Sintético 10,51 a ε 0,517 133Cs 134Ba 2,417% Estable con 78 neutrones 135Ba 6,592% Estable con 79 neutrones 136Ba 7,854% Estable con 80 neutrones 137Ba 11,232% Estable con 81 neutrones 138Ba 71,698% Estable con 82 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

Características principales

El bario es un elemento metálico que es químicamente similar al calcio, pero más reactivo. Este metal se oxida con mucha facilidad cuando se expone al aire y es altamente reactivo con el agua o el alcohol, que produce gas hidrógeno. Se quema con el aire o el oxígeno, no sólo produce el óxido de bario (BaO), sino también el peróxido. Los compuestos de este elemento pesado se destacan por su alto peso específico. Este es el caso del mineral de bario más común, la barita (sulfato de bario, BaSO₄), de elevadadensidad (4,5 g/cm³).

Propiedades físicas

Punto de Ebullición: 1869,85 °C Punto de Fusión: 726,85 °C Densidad: 3,5 g/ml Color: plateado. Olor: inodoro. Aspecto: sólido, frágil y blando. Cualquier sal de bario, expuesta al fuego del mechero de Bunsen (el más adecuado para este experimento), colorea la llama de un verde intenso, aún más que el del cobre. Se trata del tercer salto cuántico(precisamente el fenómeno de coloración del fuego) más bajo detrás del cesio y elrubidio.

Aplicaciones

• El bario se usa en pirotecnia, como muchos otros elementos de los grupos A.
• El bario metálico tiene pocas aplicaciones prácticas, aunque a veces se usa para recubrir conductores eléctricos en aparatos electrónicos y en sistemas de encendido de automóviles.
• El nitrato de bario se utiliza en fuegos artificiales, y el carbonato de bario en venenos para ratas (por medio de la ingesta).
• El sulfato de bario (BaSO4) se utiliza en conjunto con la lignina y el negro de humo como expansor para la fabricación de electrodos negativos de las baterías plomo-ácido, también se utiliza como material de relleno para los productos de caucho, en pintura y en el linóleo.
• Una forma de sulfato de bario, al ser opaca a los Rayos X, se usa como recubrimiento en las salas de rayos X o también diluida en agua como contraste radiológico para examinar estructuras por rayos X, especialmente en el sistema gastrointestinal.
• El óxido de bario (BaO) forma parte de las lentes de vidrio mineral de alta calidad, usadas, por ejemplo, en instrumentos ópticos.

Historia

Sir Humphry Davy, que aislo por vez primera el bario

Los alquimistas en la Edad Media ya conocían algunos minerales de bario. Guijarros del mineral barita, que se encuentran en Bolonia, Italia, se conocían como piedras de Bolonia. A los alquimistas les atraían porque después de su exposición a la luz, alumbraban durante años.¹ Las propiedades fosforescentes de la barita calentada con compuestos orgánicos fueron descritas por V. Casciorolus en 1602.^2 :5

Carl Scheele identificó que la barita (sulfato de bario) contenía un elemento nuevo en 1774, pero no pudó aislar el bario, solamente el óxido de bario. Johan Gottlieb Gahn también aisló el óxido de bario dos años más tarde en estudios similares. El bario oxidado fue en un principio llamado barota, por Guyton de Morveau, un nombre que fue cambiado por Antoine Lavoisier por el actual de baryta, que deriva del griego barys que significa «pesado», en atención a la gran densidad de muchos de sus compuestos. También en el siglo XVIII, el mineralogista inglés William Withering observó un mineral pesado en las minas de plomo deCumberland, que ahora se sabe que era witerita. El bario fue aislado por vez primera mediante electrólisis de sales de bario fundidas en 1808, por sir Humphry Davy en Inglaterra.³

Davy, por analogía con el calcio llamado barium por la barita, con el «-ium» final que significaba un elemento metálico.¹ Robert Bunsen y Augustus Matthiessen obtuvieron bario puro por electrólisis a partir de una mezcla fundida de cloruro de bario y cloruro de amonio.^4 5

La producción de oxígeno puro en el proceso de Brin fue una aplicación a gran escala del peróxido de bario en la década de 1880, antes de ser reemplazado por la electrólisis y la destilación fraccionada del aire licuado a principios de los años 1900. En este proceso el óxido de bario reacciona a 700 C con el aire para formar peróxido de bario, que se descompone por encima de 500 C liberando oxígeno:^6 7

2 BaO + O₂ ⇌ 2 BaO₂

En 1908, el sulfato de bario se aplicó por primera vez como un agente de contraste radiológico en las imágenes de rayos X del sistema digestivo.