Франций

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая Xqbot (обсуждение | вклад) в 03:48, 21 мая 2011 (робот добавил: kv:Франций). Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
Франций
← Радон | Радий →
ВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесонПериодическая система элементов
87Fr
Cubic-body-centered.svg
Electron shell 087 Francium.svg
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
Уд. теплота плавления ~ 2 кДж/моль
Уд. теплота испарения ~ 65 кДж/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
объёмноцентрированая
Номер CAS 7440-73-5
87
Франций
(223)
[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

  1. 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:Chem-element-stub

Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA Шаблон:Link GA