Astatin
Senyawa

Kurang reaktif dibandingkan iodin, astatin adalah halogen yang paling tidak reaktif. Senyawanya telah disintesis dalam jumlah skala nano dan dipelajari seintensif mungkin sebelum disintegrasi radioaktifnya. Reaksi yang terlibat biasanya telah diuji dengan larutan encer astatin yang dicampur dengan iodin dalam jumlah yang lebih besar. Bertindak sebagai pembawa, iodin memastikan ada bahan yang cukup untuk teknik laboratorium (seperti filtrasi dan pengendapan) untuk bekerja. Seperti iodin, astatin telah terbukti mengadopsi bilangan oksidasi ganjil mulai dari −1 hingga +7.
Hanya beberapa senyawa dengan logam yang telah dilaporkan, dalam bentuk astatida natrium, paladium, perak, talium, dan timbal. Beberapa sifat karakteristik perak dan natrium astatida, dan astatida alkali dan alkali tanah hipotesis lainnya, telah diperkirakan dengan ekstrapolasi dari halida logam lainnya.
Pembentukan senyawa astatin dengan hidrogen – biasanya disebut sebagai hidrogen astatida – dicatat oleh para pionir kimia astatin. Seperti disebutkan, ada alasan untuk menyebut senyawa ini sebagai astatin hidrida. Ia mudah teroksidasi; pengasaman dengan asam nitrat encer menghasilkan bentuk At0 atau At+, dan penambahan perak(I) selanjutnya hanya dapat mengendapkan sebagian, astatin sebagai perak(I) astatida (AgAt). Iodin, sebaliknya, tidak teroksidasi, dan mudah mengendap sebagai perak(I) iodida.
Astatin diketahui mengikat boron, karbon, dan nitrogen. Berbagai senyawa sangkar boron telah dibuat dengan ikatan At–B, mereka lebih stabil daripada ikatan At–C. Astatin dapat menggantikan atom hidrogen dalam benzena untuk membentuk astatobenzena C6H5At; ini dapat dioksidasi menjadi C6H5AtCl2 oleh klorin. Dengan memperlakukan senyawa ini dengan larutan basa hipoklorit, C6H5AtO2 dapat diproduksi. Kation dipiridin-astatin(I), [At(C5H5N)2]+, membentuk senyawa ionik dengan perklorat (sebuah anion nonkoordinasi) dan dengan nitrat, [At(C5H5N)2]NO3. Kation ini eksis sebagai kompleks koordinasi di mana dua ikatan kovalen datif secara terpisah menghubungkan pusat astatin(I) dengan masing-masing cincin piridina melalui atom nitrogennya.
Dengan oksigen, terdapat bukti spesies AtO− dan AtO+ dalam larutan berair, yang dibentuk oleh reaksi astatin dengan oksidan seperti bromin elemental atau (dalam kasus terakhir) oleh natrium persulfat dalam larutan asam perklorat: spesies yang terakhir mungkin juga terprotonasi asam astatit, H2AtO+2. Spesies yang sebelumnya dianggap sebagai AtO−2 telah ditentukan sebagai AtO(OH)−2, sebuah produk hidrolisis AtO+ (produk hidrolisis lainnya adalah AtOOH). Anion AtO−3 yang dikarakterisasi dengan baik dapat diperoleh dengan, misalnya, oksidasi astatin dengan kalium hipoklorit dalam larutan kalium hidroksida. Pembuatan lantanum triastatat La(AtO3)3, setelah oksidasi astatin oleh larutan Na2S2O8 panas, telah dilaporkan. Oksidasi lebih lanjut dari AtO−3, seperti oleh xenon difluorida (dalam larutan basa panas) atau periodat (dalam larutan netral atau basa), menghasilkan ion perastatat AtO−4; ini hanya stabil dalam larutan netral atau basa. Astatin juga dianggap mampu membentuk kation dalam garam dengan oksianion seperti iodat atau dikromat; ini didasarkan pada pengamatan bahwa, dalam larutan asam, keadaan positif monovalen atau menengah dari astatin berkopresipitasi dengan garam kation logam yang tidak larut seperti perak(I) iodat atau talium(I) dikromat.
Astatin dapat membentuk ikatan dengan kalkogen lain; mereka termasuk S7At+ dan At(CSN)−2 dengan belerang, senyawa selenourea koordinasi dengan selenium, dan koloid astatin–telurium dengan telurium.
Astatin diketahui bereaksi dengan homolognya yang lebih ringan, iodin, bromin, dan klorin dalam wujud uap; reaksi ini menghasilkan senyawa antarhalogen dengan rumus AtI, AtBr, dan AtCl. Dua senyawa pertama juga dapat diproduksi dalam air – astatin bereaksi dengan larutan iodin/iodida membentuk AtI, sedangkan AtBr membutuhkan (selain astatin) larutan iodin/iodin monobromida/bromida. Kelebihan iodida atau bromida dapat menyebabkan ion AtBr−2 dan AtI−2, atau dalam larutan klorida, mereka dapat menghasilkan spesies seperti AtCl−2 atau AtBrCl− melalui reaksi kesetimbangan dengan klorida. Oksidasi astatin dengan dikromat (dalam larutan asam nitrat) menunjukkan bahwa penambahan klorida mengubah astatin menjadi molekul yang kemungkinan berupa AtCl atau AtOCl. Demikian pula, AtOCl−2 atau AtCl−2 mungkin dapat diproduksi. Polihalida PdAtI2, CsAtI2, TlAtI2, dan PbAtI telah diketahui atau diduga telah diendapkan. Dalam spektrometer massa sumber ion plasma, ion [AtI]+, [AtBr]+, dan [AtCl]+ telah dibentuk dengan memasukkan uap halogen yang lebih ringan ke dalam sel berisi helium yang mengandung astatin, mendukung keberadaan molekul netral yang stabil dalam wujud ion plasma. Tidak ada astatin fluorida yang ditemukan. Ketidakhadiran mereka secara spekulatif dikaitkan dengan reaktivitas ekstrim dari senyawa tersebut, termasuk reaksi fluorida yang awalnya terbentuk dengan dinding wadah kaca untuk membentuk produk yang tidak mudah menguap. Jadi, meskipun penyintesisan astatin fluorida dianggap mungkin, ia mungkin memerlukan pelarut halogen fluorida cair, seperti yang telah digunakan untuk karakterisasi radon fluorida.