Astatin
Bileşikleri

Halojenler arasında en düşük reaktifliğe sahip element olan astatinin bileşikleri mikroskobik ölçüde sentezlenir ve radyoaktif olarak ayrışmalarından önce incelenip gözlemlenmeye çalışılır. Bu reaksiyonlar genellikle, astatinden daha fazla iyot içeren seyreltik astatin çözeltilerinde gerçekleştirilir. Bir taşıyıcı olarak davranan iyot, filtreleme ve çökeltme gibi laboratuvar tekniklerinin işlevsel olması için yeterli malzeme olmasına olanak sağlar. İyot gibi astatin de, -1 ile +7 arasındaki tek sayılı yükseltgenme durumlarını benimser.
Sodyum, paladyum, gümüş, talyum ve kurşun astatürleri şeklinde olmak üzere astatinin metallerle yaptığı birkaç bileşik tespit edilmiştir. Gümüş ve sodyum astatürleri ile diğer hipotetik alkali ve toprak alkali astatürlerin bazı özellikleri, diğer metal halojenürlerden ekstrapolasyon yapılmasıyla tahmin edilir.
Hidrojen astatür ya da astatin hidrür olarak adlandırılan bileşiğin, seyreltik nitrik asit ile asitleştirilmesiyle birlikte astatin yükseltgenmesi sonucunda At0 ile At+ molekülleri ortaya çıkar. Bu çözeltiye eklenen gümüş(I) ile birlikte, en iyi ihtimalle çözeltideki astatinin bir kısmı, gümüş(I) astatür (AgAt) çökeltisi oluşturabilir.
Astatin ile bor, karbon ya da azot arasında bağ oluşumu mümkündür. At-C bağlarından daha kararlı olan At-B bağları ile çeşitli bor kafes bileşiği oluşturulmuştur. Astatinin, benzendeki bir hidrojen atomunun yerine geçerek oluşturabileceği astatobenzen (C6H5At), klor ile yükseltgenerek C6H5AtCl2 meydana getirebilir. Bu bileşiğin alkali bir hipoklorit çözeltisi ile etkileşime sokulmasıyla C6H5AtO2 elde edilir. Dipiridin-astatin(I) katyonu ([At(C5H5N)2]+), perklorat ile iyonik bileşikler; nitrat ile ise [At(C5H5N)2]NO3 bileşiğini oluşturur. Bu katyon; astatin(I) merkezin, azot atomları aracılığıyla piridin halkalarının her biri ile ayrı ayrı iki koordine kovalent bağla bağlandığı bir kompleks şeklindedir.
Element hâlindeki brom ya da (son durumda) perklorik asit çözeltisinde bulunan sodyum persülfat gibi yükseltgenlerin, oksijen varlığında astatin ile tepkimeye girmesiyle AtO- ve AtO+ kimyasal türlerinin sulu çözeltilerinin oluştuğuna dair kanıtlar vardır. Bu çözeltilerdeki AtO+ iyonları aynı zamanda, protonlanarak astatik asit (H2AtO+2) oluşturabilirler. AtO+'nın hidroliz ürünlerinden birinin önceleri AtO2-2 olduğu düşünülürken sonraki dönemde bu ürünün AtO(OH)-2 olduğu saptanmıştır. Bu anyonun başka bir hidroliz ürünü ise AtOOH'dir. AtO-3 anyonu, bir potasyum hidroksit çözeltisindeki astatinin, potasyum hipokloritle yükseltgenmesi sonucunda elde edilebilir. Astatinin, sıcak bir Na2S2O8 çözeltisiyle yükseltgenmesini takiben lantan triastatat (La(AtO3)3) meydana geldiği de kaydedilmiştir. Sıcak bir alkali çözeltindeki ksenon diflorür ile nötr ya da alkali bir çözeltideki periyodat, AtO-3 anyonunu bir adım daha yükseltgeyerek yalnızca nötr ya da alkali çözeltilerde kararlı olan AtO4- formülüyle gösterilen perastatat iyonunu meydana getirir. Astatinin ayrıca, iyodat veya dikromat gibi oksianyonlu tuzlarda katyonlar oluşturabildiği düşünülür. Bu düşünce, asidik çözeltilerde, astatinin tek değerlikli ya da ara pozitif hâllerinin, gümüş(I) iyodat ya da talyum(I) dikromat gibi metal katyonların çözünmeyen tuzları ile birlikte çökeldiği gözlemine dayanır.
Astatin, diğer kalkojenlere de bağlar oluşturabilir. Kükürt ile S7At+ ve At(CSN)-2, selenyum ile bir koordinasyon selenoüre bileşiği, tellür ile bir astatin-tellür kolloidi meydana getirir.
Astatinin, daha hafif homologları iyot, brom ya da klorun buhar fazlarıyla girdiği reaksiyonların sonucunda; AtI, AtBr ve AtCl formüllerine sahip iki atomlu interhalojen bileşikler oluşur. AtI elde edilmesi için iyot ya da iyodür çözeltisiyle reaksiyona girmesi; AtBr elde edilmesi için ise bir iyot, iyot monobromür ya da bromür çözeltisinde olması koşuluyla bu iki bileşik suda da üretilebilir. İyodür ya da bromürün fazla olması durumunda, AtBr-2 ve AtI-2 iyonları oluşabilirken bu durum bir klorür çözeltisinde olduğunda, klorürlerle girdikleri denge reaksiyonları yoluyla AtCl-2 veya AtBrCl- gibi iyonlar üretebilirler. Nitrik asit çözeltisindeki astatinin dikromatla yükseltgenmesi sonrasında çözeltiye klorür eklenmesiyle astatin, AtCl ya da AtOCl molekülleri ile AtOCI2-2 ya da AtCl-2 iyonlarını meydana getirebilir. PdAtI2, CsAtI2, TlAtI2 ve PbAtI polihalitlerinin çökelti oluşturduğu bilinir ya da öngörülür. Bir plazma iyonu kaynağı kütle spektrometrisinde, astatin de içeren helyum dolu bir hücreye, daha hafif halojen buharları eklenmesiyle [AtI]+, [AtBr]+ ve [AtCl]+ iyonlarının ortaya çıkması; plazma iyonu hâlinde kararlı nötr moleküllerin varlığına dair bir kanıt oluşturur.
Herhangi bir astatin florürün varlığı henüz keşfedilmemiştir. Bu durum; en başta ortaya çıkan florürün, uçucu olmayan bir ürün oluşturmak için cam kabın duvarları ile gireceği reaksiyon da dahil olmak üzere bu tür bileşiklerin aşırı reaktif olmalarından kaynaklandığı görüşünün ortaya atılmasına yol açmıştır. Bundan ötürü, astatin florürün sentezlenmesinin mümkün olduğu düşünülse de, radon florürün özelliklerini belirlenmesi için halihazırda kullanılan bir sıvı halojen florür çözücüsünün kullanılması gerekebilir.