દુર્લભ તત્વ: એસ્ટેટાઈન
એસ્ટેટાઈન (પ્રતીક At, અણુ ક્રમાંક 85) એ આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 17, એટલે કે હેલોજન સમૂહનું અત્યંત દુર્લભ અને તીવ્રપણે રેડિયોએક્ટિવ તત્વ છે. તેના ગુણધર્મો મુખ્યત્વે આયોડિન અને ટેનેસીન વચ્ચેના તેના સ્થાન પરથી અને સૂક્ષ્મ, ટ્રેસ માત્રા સાથે કરાયેલા અભ્યાસ પરથી તારવવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા
એસ્ટેટાઈનની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા આવર્ત કોષ્ટકમાં તેના સ્થાનને કારણે જટિલ છે. હેલોજન સમૂહના સભ્ય તરીકે, તે બિન-ધાત્વિક લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે તેવી અપેક્ષા છે, સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારીને ઋણ આયન (At⁻) બનાવે છે અથવા સહસંયોજક બંધમાં ઇલેક્ટ્રોન વહેંચે છે. જોકે, સૌથી ભારે કુદરતી રીતે મળતા હેલોજન તરીકે, તે નોંધપાત્ર ધાત્વિક લક્ષણ પણ દર્શાવે છે. આ ધાત્વિક વલણ સૂચવે છે કે તે આયોડિન, બ્રોમિન, ક્લોરિન અને ફ્લોરિન જેવા હળવા હેલોજન કરતાં ઓછું વિદ્યુતઋણતા ધરાવતું હશે.
હેલોજનની પ્રતિક્રિયાશીલતા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે જતાં ઘટે છે. તેથી, એસ્ટેટાઈન ઘણા પાસાઓમાં આયોડિન કરતાં ઓછું પ્રતિક્રિયાશીલ હોવાની આગાહી કરવામાં આવે છે. તે અન્ય હેલોજન જેવા સંયોજનો બનાવે છે, જેમ કે એસ્ટેટાઈડ્સ (At⁻ ધરાવતા સંયોજનો) અને આંતરહેલોજન સંયોજનો (અન્ય હેલોજન સાથેના સંયોજનો). તેના મોટા પરમાણુ કદ અને ઘટાડેલી વિદ્યુતઋણતાને કારણે તેના દ્વારા બનતા બંધો સામાન્ય રીતે હળવા હેલોજન દ્વારા બનતા બંધો કરતાં નબળા હોય છે. તેની અત્યંત રેડિયોએક્ટિવિટીનો અર્થ એ છે કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ઘણીવાર રેડિયોલીટીક અસરો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે અથવા છવાઈ જાય છે.
પાણી અને હવા સાથેની પ્રતિક્રિયા
એસ્ટેટાઈનની પાણી અથવા હવા સાથેની પ્રતિક્રિયાનું સીધું અવલોકન તેની અછત અને ઝડપી રેડિયોએક્ટિવ ક્ષયને કારણે અત્યંત પડકારજનક છે. આવર્તનીય વલણોના આધારે:
- પાણી સાથે: હળવા હેલોજનની સરખામણીમાં તેની અપેક્ષિત ઓછી વિદ્યુતઋણતા અને વધેલા ધાત્વિક લક્ષણને જોતાં, ફ્લોરિન અથવા ક્લોરિન જેવા હળવા હેલોજનની જેમ એસ્ટેટાઈન પાણી સાથે સક્રિયપણે પ્રતિક્રિયા કરશે તેવી આગાહી નથી. તે ઓછા દ્રાવ્ય હોવાની અપેક્ષા છે અને, જલીય દ્રાવણોમાં, તે વિવિધ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે (દા.ત., At⁻, AtO⁻, AtO₃⁻).
- હવા સાથે: એસ્ટેટાઈનની હવા સાથેની પ્રતિક્રિયા સારી રીતે દસ્તાવેજીકૃત નથી. આયોડિનની જેમ, તે ઓરડાના તાપમાને ઘન હોવાની અપેક્ષા છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં હવામાં ઓક્સિજન અથવા નાઇટ્રોજન સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા કરશે નહીં. કોઈપણ વાતાવરણમાં તેને હેન્ડલ કરવા માટે તેની તીવ્ર રેડિયોએક્ટિવિટી એ મુખ્ય ચિંતાનો વિષય છે.
ઝેરીપણું અને રેડિયોએક્ટિવિટી
એસ્ટેટાઈન તેની અત્યંત રેડિયોએક્ટિવિટીને કારણે મુખ્યત્વે અત્યંત ઝેરી છે. તે સૌથી ભારે કુદરતી રીતે મળતું હેલોજન છે અને તેમાં કોઈ સ્થિર સમસ્થાનિકો નથી. એસ્ટેટાઈનના તમામ જાણીતા સમસ્થાનિકો રેડિયોએક્ટિવ છે, જેમાં સૌથી લાંબુ જીવતું સમસ્થાનિક, એસ્ટેટાઈન-210, માત્ર 8.1 કલાકનું અર્ધ-આયુષ્ય ધરાવે છે. તેના ક્ષય ઉત્પાદનોમાં આલ્ફા કણો, બીટા કણો અને ગામા કિરણોનો સમાવેશ થાય છે, જે જૈવિક પેશીઓ માટે અત્યંત નુકસાનકારક છે. સૂક્ષ્મ, પિકોગ્રામ માત્રા પણ જોખમી છે. આ લાક્ષણિકતા તેને અત્યંત વિશિષ્ટ સંશોધન સિવાયની કોઈપણ એપ્લિકેશન માટે અયોગ્ય બનાવે છે, મુખ્યત્વે પરમાણુ દવામાં લક્ષિત આલ્ફા થેરાપી માટે.
જ્વલનશીલતા
એસ્ટેટાઈનને જ્વલનશીલ પદાર્થ માનવામાં આવતો નથી. જ્વલનશીલતા એ કોઈ તત્વ અથવા સંયોજનની ઓક્સિડાઇઝર, સામાન્ય રીતે ઓક્સિજનની હાજરીમાં, બળવાની અથવા દહનને ટકાવી રાખવાની ક્ષમતાનો ઉલ્લેખ કરે છે. એક તત્વ તરીકે, એસ્ટેટાઈન પોતે બળતું નથી. તેની પ્રતિક્રિયાઓ, જો થાય તો, રાસાયણિક પરિવર્તન હશે, દહનની ઘટનાઓ નહીં.
દૃષ્ટાંતરૂપ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા
એસ્ટેટાઈનનું એક અનુમાનિત રાસાયણિક વર્તન આંતરહેલોજન સંયોજનો બનાવવાની તેની ક્ષમતા છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે આયોડિન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને એસ્ટેટાઈન મોનોઆયોડાઈડ બનાવશે તેવી અપેક્ષા છે:
At + I₂ → AtI
આ પ્રતિક્રિયા અન્ય હેલોજન સાથે સહસંયોજક બંધ બનાવવાની તેની વૃત્તિ દર્શાવે છે, જેમ કે આયોડિન બ્રોમિન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને IBr બનાવે છે. આ પ્રતિક્રિયા માટેની ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ અને ઉત્પાદનની સ્થિરતા તેના આવર્તનીય વલણો અને મર્યાદિત પ્રાયોગિક અવલોકનો પરથી તારવવામાં આવે છે. એસ્ટેટાઈન ઇલેક્ટ્રોન મેળવે ત્યારે એસ્ટેટાઈડ આયન (At⁻) પણ બનાવી શકે છે, જેમ કે અન્ય હેલોજન હેલાઈડ્સ બનાવે છે (દા.ત., Cl⁻, Br⁻, I⁻). આ જલીય દ્રાવણોમાં થાય છે જ્યાં તેને ઘટાડી શકાય છે.