85, Astat (At)
Halogene 		Atommasse[1]:
209.99 ± 0.01 u
Alle Isotope radioaktiv. Atommasse des langlebigsten Isotopes.  
Astatine
griech. astatos = instabil, unbeständig 		Elektronen-Konfiguration[2]: (Xe) 4f14 5d10 6s2 6p5

Redoxpotenziale

Redoxpotenziale des Elements Astat:

Liste der Redoxpotenziale für Astat

von nach Reduktion   Oxidation εO in mV pH
-1 At- ±0 At2 2 At-  ⇌ At2 + 2 e- +0.25 [3] 0
-1 At- ±0 At2 2 At-  ⇌ At2 + 2 e- +0.25 [3] 14
-1 At- +3 AtO(OH)2- At- + 4 OH-  ⇌ AtO(OH)2- + H2O + 4 e- +0.034 [4][a] 14
±0 At2 +1 At+ At2  ⇌ 2 At+ + 2 e- +0.7 [3] 0
±0 At2 +1 OAt- At2 + 4 OH-  ⇌ 2 At(OH)2- + 2 e- ±0 [3] 14
+1 At+ +3 AtO+ At+ + 3 H2O  ⇌ AtO+ + 2 H3O+ + 2 e- +1.09 [5] 0
+1 At(OH)2- +3 AtO(OH)2- At(OH)2- + 2 OH-  ⇌ AtO(OH)2- + H2O + 2 e- -0.057 [b] 14
+1 At+ +5 AtO3- At+ + 9 H2O  ⇌ AtO3- + 6 H3O+ + 4 e- +1.4 [3] 0
+1 OAt- +5 AtO3- OAt- + 4 OH-  ⇌ AtO3- + 2 H2O + 4 e- +0.5 [3] 14
+3 AtO+ +5 AtO3- AtO+ + 6 H2O  ⇌ AtO3- + 4 H3O+ + 2 e- +1.71 [c] 0
+3 AtO(OH)2- +5 AtO3- AtO(OH)2- + 2 OH-  ⇌ AtO3- + 2 H2O + 2 e- +1.057 [c] 14
+5 AtO3- +7 AtO4- AtO3- + 3 H2O  ⇌ AtO4- + 2 H3O+ + 2 e- +2.7 [6] 0
+5 AtO3- +7 AtO4- AtO3- + 4 OH-  ⇌ AtO4- + 2 H2O + 2 e- +1.8 [6] 14
Tabelle 1: Redoxpotenziale unter Standardbedingungen (25 °C, 1013.25 hPa, 1 mol/L-Lösungen) in wässrigen Lösungen. In der ersten Spalte ist der reduzierte Teil, in der zweiten Spalte der oxidierte Teil der Halbreaktion, jeweils mit Oxidationszahl und Formel angegeben. In den nächsten beiden Spalten ist die Halbreaktion komplett angegeben, in der folgenden Spalte das Standardpotenzial unter den genannten Bedingungen in mV. In der letzten Spalte ist die Bedingung, unter der das Potenzial gilt, meistens pH 0 für sauer und pH 14 für basisch. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Redoxreaktionen gleicher Ausgangsstufe optisch mit vertikalen Strichen abgetrennt zusammengefasst dargestellt. Redox-Halbreaktionen, deren Werte für die Berechnung der untenstehenden Redoxtabellen verwendet werden, sind gelb unterlegt dargestellt.

Redox-Tabelle für pH 0

   von:
nach:		 (-1) At- (±0) At2 (+1) At+ (+3) AtO+ (+5) AtO3- (+7) AtO4-
(-1) At- ±0 +0.25 +0.475 +0.783 +1.092 +1.494
(±0) At2 +0.25 ±0 +0.7 +0.96 +1.26 +1.671
(+1) At+ +0.475 +0.7 ±0 +1.09 +1.4 +1.833
(+3) AtO+ +0.783 +0.96 +1.09 ±0 +1.71 +2.205
(+5) AtO3- +1.092 +1.26 +1.4 +1.71 ±0 +2.7
(+7) AtO4- +1.494 +1.671 +1.833 +2.205 +2.7 ±0
Tabelle 2: Standard-Potenziale (εO) aller Redox-Paare der in Tabelle 1 gelb unterlegten Astat-Verbindungen für pH 0 in mV. In den Spalten- und Zeilenüberschriften sind in Klammern die jeweilige Oxidationsstufe von Astat und dahinter die Verbindung angegeben. Die angegebenen Werte wurden aus denen der obigen Liste der Redoxpotenziale für Astat automatisch per Skript berechnet, bzw. in diese Tabelle übernommen. Die Berechnung eines Potenzials erfolgt dabei durch Aufsummierung der Faktoren von Potenzialen und Elektronenzahlen aller Zwischenstufen und anschließendes Teilen dieser Summe durch die Gesamtelektronenzahl (vgl. auch Wiberg et. al, 2007, S. 229[2]).

Beispiel: ε(SiH4/SiO2) bei pH 0 = (ε(SiH4/Si) × 4e- + ε(Si/SiO) × 2e- + ε(SiO/SiO2) × 2e-)/8e- = (0.102 mV×4e - 0.808 mV×2e - 1.01 mV×2e)/8e = -0.4035 mV.

Redox-Tabelle für pH 14

   von:
nach:		 (-1) At- (±0) At2 (+1) At(OH)2- (+3) AtO(OH)2- (+5) AtO3- (+7) AtO4-
(-1) At- ±0 +0.25 +0.125 +0.034 +0.375 +0.731
(±0) At2 +0.25 ±0 ±0 -0.038 +0.4 +0.8
(+1) At(OH)2- +0.125 ±0 ±0 -0.057 +0.5 +0.933
(+3) AtO(OH)2- +0.034 -0.038 -0.057 ±0 +1.057 +1.429
(+5) AtO3- +0.375 +0.4 +0.5 +1.057 ±0 +1.8
(+7) AtO4- +0.731 +0.8 +0.933 +1.429 +1.8 ±0
Tabelle 3: Standard-Potenziale (εO) aller Redox-Paare der in Tabelle 1 gelb unterlegten Astat-Verbindungen für pH 14 in mV. In den Spalten- und Zeilenüberschriften sind in Klammern die jeweilige Oxidationsstufe von Astat und dahinter die Verbindung angegeben. Die angegebenen Werte wurden aus denen der obigen Liste der Redoxpotenziale für Astat automatisch per Skript berechnet, bzw. in diese Tabelle übernommen. Die Berechnung eines Potenzials erfolgt dabei durch Aufsummierung der Faktoren von Potenzialen und Elektronenzahlen aller Zwischenstufen und anschließendes Teilen dieser Summe durch die Gesamtelektronenzahl (vgl. auch Wiberg et. al, 2007, S. 229[2]).

Beispiel: ε(SiH4/SiO2) bei pH 0 = (ε(SiH4/Si) × 4e- + ε(Si/SiO) × 2e- + ε(SiO/SiO2) × 2e-)/8e- = (0.102 mV×4e - 0.808 mV×2e - 1.01 mV×2e)/8e = -0.4035 mV.

Bemerkungen: [a] E0(At-/AtO(OH)2)=0.86 V (pH=0, extrapoliert). Nach der Nernst-Gleichung ergibt sich daraus ein Potenzial von +0.034 V bei pH 14.
[b] Der Wert wurde aus den Angaben für At(-I/0), At(0/I) und At(-I/III) berechnet.
[c] Der Wert wurde aus den Angaben für At(I)/At(V) und At(I)/At(III) berechnet.

Quellen: [1] Prohaska, T., Irrgeher, J., Benefield, J., Böhlke, J. K., Chesson, L. A., Coplen, T. B., ... & Meija, J. (2022). Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry, 94(5), 573-600. https://doi.org/10.1515/pac-2019-0603
[2] Wiberg, N., Wiberg, E. & Holleman, A. F. (2007). Lehrbuch der anorganischen Chemie. (S. 300, 1304, 1878). Walter de Gruyter. https://doi.org/10.1515/9783110206845
[3] Wiberg, N., Wiberg, E. & Holleman, A. F. (2017). Lehrbuch der anorganischen Chemie. Walter de Gruyter.
[4] Liu, L. (2020). Exploration of astatine chemistry in solution: focus on the Pourbaix diagram in noncomplexing medium and characterization of astatine-mediated halogen bonds. [Doktorarbeit]. Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique.
[5] Liu, L. (2020). Exploration of astatine chemistry in solution: focus on the Pourbaix diagram in noncomplexing medium and characterization of astatine-mediated halogen bonds [Doctoral dissertation]. Ecole nationale sup´rieure Mines-Télécom Atlantique.
[6] Bratsch, S. G. (1989). Standard electrode potentials and temperature coefficients in water at 298.15 K. Journal of Physical and Chemical Reference Data, 18(1), 1-21. https://doi.org/10.1063/1.555839