Франций
| Франций | |||
|---|---|---|---|
| ← Радон | Радий → | |||
| |||
| Внешний вид простого вещества | |||
| Радиоактивный щелочной металл | |||
| Свойства атома | |||
| Название, символ, номер | Франций / Francium (Fr), 87 | ||
| Атомная масса (молярная масса) |
223,0197 а. е. м. (г/моль) | ||
| Электронная конфигурация | [Rn] 7s1 | ||
| Химические свойства | |||
| Радиус иона | (+1e) 180 пм | ||
| Электроотрицательность | 0,7 (шкала Полинга) | ||
| Электродный потенциал | Fr←Fr+ −2,92 В | ||
| Степени окисления | +1 | ||
| Энергия ионизации (первый электрон) |
380 кДж/моль (эВ) | ||
| Термодинамические свойства простого вещества | |||
| Плотность (при н. у.) | 1,87 г/см3 | ||
| Температура плавления | 300 K | ||
| Температура кипения | 950 K | ||
| Мол. теплота плавления | ~ 2 кДж/моль | ||
| Мол. теплота испарения | ~ 65 кДж/моль | ||
| Кристаллическая решётка простого вещества | |||
| Структура решётки |
кубическая объёмноцентрированая |
||
| Номер CAS | 7440-73-5 | ||
| 87 | Франций
|
| [Rn]7s1 | |
Фра́нций (эка-цезий) — элемент главной подгруппы первой группы седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 87. Обозначается символом Fr (лат. Francium). Простое вещество франций (CAS-номер: 7440-73-5) — радиоактивный щелочной металл, обладающий высокой химической активностью.
История
Этот элемент был предсказан Д. И. Менделеевым (как Эка-цезий), и был открыт (по его радиоактивности) в 1939 г. Маргаритой Пере, сотрудницей Института радия в Париже. Она же дала ему в 1964 г. название в честь своей родины — Франции.
Нахождение в природе
Франций - один из редчайших элементов. Это второй самый редкий элемент в природе, после астата, который постоянно находится в земной коре. В природе (в качестве продуктов радиоактивного распада урана и тория) содержатся два изотопа: 223Fr и 224Fr.
Франций-223 (самый долгоживущий из изотопов франция, период полураспада 22,3 минуты) входит в одну из побочных ветвей природного радиоактивного ряда урана-235 и содержится в крайне малых количествах в урановых минералах. Исследования свойств франция проводят с индикаторными количествами нуклида 223Fr (менее 10−15 г), так как из-за отсутствия долгоживущих изотопов франций невозможно получить в весовых количествах[1]. Образуется при альфа-распаде актиния-227:
227Ac → 223Fr (сопровождается α-излучением, вероятность распада приблизительно 1,4 %),
227Ac → 227Th (сопровождается β-излучением, вероятность распада около 98,6 %).
Его старое название — «актиний К» (AcK). По оценкам, его равновесное содержание в земной коре равно 340 г.
Также в одной из побочных ветвей радиоактивного ряда тория содержится франций-224 с периодом полураспада 3,0 минуты. Его равновесное содержание в земной коре составляет лишь 0,5 г.
Получение
Микроскопические количества франция-223 и франция-224 могут быть химически выделены из минералов урана и тория. Другие изотопы франция получают искусственным путём с помощью ядерных реакций.
Наиболее распространённый способ получения франция путём ядерной реакции: 197Au + 18O → 210Fr + 5n
Интересно, что в данной реакции используется золото. С помощью этой реакции могут быть синтезированы изотопы с массовыми числами 209, 210 и 211. Однако все эти изотопы распадаются быстро (период полураспада 210Fr и 211Fr - три минуты, а 209Fr - за 50 секунд).
Физические и химические свойства
Франций похож по свойствам на цезий. Всегда сокристаллизуется с его соединениями. Так как в распоряжении исследователей имеются лишь мельчайшие образцы, содержащие не более 10−7 г франция, то сведения о его свойствах известны с достаточно большой погрешностью, однако они все время уточняются. Согласно последним данным, плотность франция при комнатной температуре составляет 1,87 г/см³, температура плавления 27 °C, температура кипения 677 °C, удельная теплота плавления 9,385 кДж/кг.
Франций имеет самую низкую электроотрицательность из всех элементов, известных в настоящее время. Соответственно, франций является и самым химически активным щелочным металлом.
Применение
Хлорид франция FrCl использовался для обнаружения раковых опухолей, но по причине чрезвычайно высокой стоимости эту соль в масштабных разработках использовать невыгодно.
В настоящее время франций и его соли применения пока что не имеют, в связи с малым периодом полураспада и высокой радиоактивностью.
Ссылки
Примечания
- ↑ Редкол.:Зефиров Н.С. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: НИ «Большая Российская энциклопедия», 1999. — Т. 5. — С. 187. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||
Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link GA