Francium

nieruchomości
Ogólnie
Nazwa , symbol , liczba atomowa Francium, Fr, 87
Kategoria elementu Metale alkaliczne
Grupa , kropka , blok 1 , 7 , s
Popatrz nieznany
numer CAS 7440-73-5
Ułamek masowy powłoki Ziemi 1,3 · 10-18  ppm
Atomowy
Masa atomowa 223.0197 u
Promień kowalencyjny 260 po południu
Promień Van der Waalsa 348 wieczorem
Konfiguracja elektronów [ Rn ] 7 s 1
1. Energia jonizacji 4.072 741 0 (11) eV ≈ 392.96 kJ / mol
2. Energia jonizacji 22.4 (1,9) eV ≈ 2 160 kJ / mol
3. Energia jonizacji 33.5 (1,5 eV) ≈ 3 230 kJ / mol
4. Energia jonizacji 39.1 (1,7) eV ≈ 3 770 kJ / mol
5. Energia jonizacji 50.0 (1,9) eV ≈ 4 820 kJ / mol
Fizycznie
Stan fizyczny mocno
Temperatura topnienia 298 K K (25 ° C)
temperatura wrzenia ekstrapolowana: 950 K (677 ° C)
Ciepło parowania około 65 kJ / mol
Ciepło topnienia około 2 kJ mol −1
Chemicznie
Stany utleniania +1
Potencjał normalny około −2,92 V (Fr + + e - → Fr)
Elektroujemność 0,7 ( skala Paulinga )
Izotopy
izotop NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) Z P
222 Fr {syn.} 14,2 min β - 2.033 222 ra
223 Fr 100% 21,8 min β - 1.149 223 ra
α 5.430 219 w
Dla innych izotopów patrz lista izotopów
Informacje o zagrożeniach i bezpieczeństwie
Radioaktywny
Radioaktywny
Oznakowanie zagrożeń GHS
brak dostępnej klasyfikacji
W miarę możliwości i zwyczajów stosuje się jednostki SI .
O ile nie zaznaczono inaczej, podane dane dotyczą warunków standardowych .

Wapń [ ˈfrantsi̯ʊm ] jest radioaktywnym pierwiastkiem chemicznym o symbolu Fr i liczbie atomowej 87. Pierwiastek jest metalem , znajduje się w 7. okresie 1.  grupy IUPAC (grupa metali alkalicznych ), a zatem należy do bloku s .

Wapń ma najbardziej niestabilne izotopy ze wszystkich pierwiastków aż do liczby atomowej 104 . Nawet najdłużej żyjący izotop franka 223 Fr ma okres półtrwania tylko 21,8 minuty. Ze względu na tę właściwość i brak wydajnej reakcji jądrowej prowadzącej do produkcji franka ( 223 Fr jest wytwarzane w 1%, gdy rozpada się 227 Ac ), nie można go produkować w dużych ilościach. Wapń można badać tylko jako sól w rozcieńczonych roztworach i silnie rozcieńczony jako amalgamat .

Eksperymenty pokazują, że frans jest typowym metalem alkalicznym i jest bardzo podobny do swojego lżejszego homologu cezu . Jest dodatnio jednowartościowy w roztworze wodnym i można go przekształcić w trudno rozpuszczalne sole w taki sam sposób jak cez, np. B. jako nadchloran , tetrafenyloboran i heksachloroplatynian , wytrącają się.

historia

W 1871 roku Dmitrij Iwanowicz Mendelejew przewidział istnienie pierwiastka, który zajmie pustą wówczas przestrzeń w jego układzie okresowym. Opisał go jako metal alkaliczny i nazwał go Eka- Cez .

W 1925 roku Dmitri Dobroserdow opublikował badanie teoretyczne, w którym przewidywał masę atomową oraz właściwości chemiczne i fizyczne. Nazwał element Russium .

Rok później, w 1926 roku, angielscy chemicy Gerald Druce i Frederic H. Loring obserwowali linie widmowe pierwiastka podczas badania siarczanu manganu . W 1929 roku amerykański fizyk Fred Allison poinformował o odkryciu pierwiastka podczas badania minerałów i nazwał go Virginium od swojego rodzinnego stanu Wirginia. W 1936 roku Rumunka Horia Hulubei i francuska Yvette Cauchois założyły, że odkryli ten pierwiastek i nazwali go Moldavium . Jednak żadne z tych odkryć nie zostało potwierdzone przez innych naukowców.

Dopiero w 1939 roku Marguerite Perey była w stanie jednoznacznie zademonstrować pierwiastek jako izotop 223 Fr jako produkt rozpadu aktynu 227 Ac. Początkowo nosił nazwę Actinium -K, aw 1946 r. Przemianowano go na Francium (od francuskiej Francji „Francja”, ojczyzna odkrywcy). Nazwa została przyjęta przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Chemików w 1949 roku .

Właściwości fizyczne

Właściwości fizyczne są zasadniczo szacunkami, które zostały określone przez ekstrapolację właściwości metali alkalicznych lub na podstawie obliczeń modelowych. Badania zwartych próbek metalu lub jego związków wynikają z niewielkich ilości, które można wytworzyć (kilka atogramów , ~ 10000 atomów) i wysokiej radioaktywności (aktywność jest około 2 miliony razy wyższa niż w przypadku tej samej ilości 238 Pu : widoczne ilości natychmiast odparowałyby) prawie niemożliwe.

instrukcje bezpieczeństwa

Klasyfikacje zgodne z rozporządzeniem CLP nie są dostępne, ponieważ obejmują jedynie zagrożenie chemiczne i odgrywają całkowicie podrzędną rolę w porównaniu z zagrożeniami opartymi na radioaktywności . To ostatnie ma również zastosowanie tylko wtedy, gdy istotna jest ilość danej substancji.

literatura

  • Jean-Pierre Adloff, George B. Kauffman: Francium (Atomic Number 87), the Last Discovered Natural Element , The Chemical Educator, 10 (5), 2005, s. 387-394, doi: 10.1333 / s00897050956a .
  • Eric Scerri : Opowieść o siedmiu elementach , Oxford University Press, Oxford, 2013

linki internetowe

Wikisłownik: Francium  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia
Commons : Francium  - zbiór zdjęć, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ↑ a b Harry H. Binder: Lexicon of the chemical elements , S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
  2. ↑ Wartości właściwości (okienko informacyjne) pochodzą z www.webelements.com (Francium) , chyba że określono inaczej .
  3. ↑ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald Truhlar: Consistent van der Waals radii for the Whole Main Group. W: J. Phys. Chem. A. 2009, 113, pp. 5806–5812, doi: 10.1021 / jp8111556 .
  4. ↑ b c d e wpis w frans w Kramida, A. Ralchenko Yu, Czytnik J. i NIST ASD zespołu (2019). NIST atomowej Widma bazy danych (wersja 5.7.1.) . Wyd .: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ). Źródło 13 czerwca 2020 r.
  5. ↑ b c d e Wejście na frans w WebElements, https://www.webelements.com , dostępne w dniu 13 czerwca 2020 roku.
  6. ↑ VV Oshchapovskii: Nowa metoda obliczania temperatur topnienia kryształów metalohalogenków grupy 1A i fransu metalicznego. W: Russian Journal of Inorganic Chemistry. 59, 2014, s. 561-567, doi : 10.1134 / S0036023614060163 .
  7. ↑ Zagrożenia wynikające z radioaktywności nie należą do właściwości, które mają być klasyfikowane zgodnie z oznakowaniem GHS. W odniesieniu do innych zagrożeń pierwiastek ten albo nie został jeszcze sklasyfikowany, albo nie znaleziono jeszcze wiarygodnego i możliwego do cytowania źródła.
  8. ^ A b William M. Haynes: Podręcznik chemii i fizyki CRC, wydanie 96 . CRC Press, 2015, ISBN 978-1-4822-6097-7 , s. 14 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
  9. ^ Earl K. Hyde: Radiochemia Francium . National Academies, 1960, s. 3 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
  10. ^ A b c d e John Emsley: Nature's Building Blocks A - Z Przewodnik po elementach . OUP Oxford, 2011, ISBN 978-0-19-960563-7 , s. 186 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
  11. ^ RK Sharma: Chemia wiązania chemicznego . Wydawnictwo Discovery, 2007, ISBN 978-81-8356-224-9 , s. 310 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).