DAS francium, Symbol Fr, Ordnungszahl 87, ist ein Element der Gruppe 1 von Periodensystem, die Alkalimetalle. Im Gegensatz zu den anderen Elementen der Gruppe besitzt Francium jedoch keine stabilen Isotope, was seine Entdeckung sogar erschwerte. Tatsächlich war Francium der letztes zu entdeckendes Element und in natürlichen Proben isoliert.
Seine große atomare Instabilität erlaubt keine sichtbaren und schweren Proben zu erhalten, daher werden seine physikalisch-chemischen Eigenschaften aus den Daten anderer Alkalimetalle extrapoliert. Es wird geschätzt, dass die Erdkruste nur 30 Gramm Francium enthält, was es macht das zweitselteste Element auf dem Planeten, nur hinter dem Astatin.
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francium-Zusammenfassung
Francium ist ein Alkalimetall in der siebten Periode des Periodensystems, Symbol Fr, Z = 87.
Es hat keine stabilen Isotope und ist das zweitseltenste Element der Erde.
Sein stabilstes Isotop hat eine Zeit von Halbwertszeit 22 Minuten.
Es ist das Element mit dem größten Atomstrahl des Periodensystems, zusätzlich zu der elektropositivsten.
Es kann nur durch nukleare Prozesse gewonnen werden, da es schwer zu isolieren ist.
Es gibt noch keine praktischen Anwendungen im Zusammenhang mit Francium.
Francium-Eigenschaften
Symbol: Fr.
Atommasse: 223,02 u.
Fusionspunkt: 22°C (geschätzt).
Siedepunkt: 665 °C (geschätzt).
Dichte: 2,5 g/cm³ (geschätzt).
Elektronegativität: 0,79.
Elektronische Verteilung: [Rn] 7s1.
→ Videolektion zu periodischen und aperiodischen Eigenschaften chemischer Elemente
Francium-Eigenschaften
das francium hat mehrere Isotope, aber Isotop 233 ist das stabilste und erreicht eine Halbwertszeit von 22 Minuten. Nur Isotop 212 hat eine ähnliche Halbwertszeit von 21 Minuten, während die anderen nicht einmal annähernd daran herankommen und sogar Halbwertszeiten in der Größenordnung von Sekunden haben können.
all das Atomare Instabilität behindert die Bestimmung wichtiger physikalischer Eigenschaften und Eigenschaften. Tatsächlich wurden die bekannten Eigenschaften unter extremen Bedingungen erhalten. Verdünnung (Konzentration in der Größenordnung von 10-15 mol/l).
Als Alkalimetall ist seine Oxidationszahl mit +1 bekannt. Experimente haben auch gezeigt, dass Francium ist das meiste element elektropositiv des Periodensystems. Eine weitere führende Position, die dieses Element in der Tabelle einnimmt, ist dasjenige mit dem größten Durchmesser mit 2,7 Angström (10-10 m).
Wie andere Alkalimetalle bleibt Francium in Lösung, während andere Elemente in Form von Hydroxiden, Carbonaten, Fluoriden, Sulfiden, Chromaten usw. ausfallen.
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Francium erhalten
Francium-223, das stabilste Isotop von Fr, war erstmals nachgewiesen durch die Alpha-Emission von Actin-227. Es ist auch möglich, Francium (Isotop 212) durch Beschuss herzustellen Gold (197Au) mit Sauerstoff-18 (18O) in einem Kernreaktor.
Frantium kann auf verschiedene Weise erhalten werden. Beispielsweise, es besteht die Möglichkeit, es mit dem auszufällen Cäsium, durch Salze schwerlösliche Elemente wie Perchlorat (ClO4-), Hexachloroplatinat (PtCl62-), Jodat (IO4-), zwischen anderen. Die Trennung von Cäsium und Francium dürfte jedoch sehr schwierig sein.
Andere Methoden, die in den 1960er und 1970er Jahren entwickelt wurden, ermöglichten die Abtrennung von Francium aus Cäsium- und Rubidiumlösungen durch Kationenaustauscherharze. Frantium-223, das aus der Alpha-Emission von Actinium-227 entdeckt wurde, kann durch selektive Fällungstechniken auch von Aktinium und anderen Abbauprodukten getrennt werden. Relativ erfolgreich wird auch eine andere Technik eingesetzt: die Sublimation von Franciumchlorid (FrCl) bei Temperaturen um 300 °C.
Anwendungen von Francium
Tests mit Ratten ergaben, dass sich Francium in den Nieren, der Leber und den Speicheldrüsen ansammelt. Darüber hinaus wurde versucht, es in der Nuklearmedizin in der Krebsdiagnostik anzuwenden, aber die schwierige Vorbereitung und Isolierung machte das Projekt nicht durchführbar. Diese Eigenschaft, zusammen mit seiner geringen Halbwertszeit, macht Francium eine der wenigen Elemente keine praktischen Anwendungen.
Die Tatsache, dass die größter Atomradius des Periodensystems und mit nur einem Elektron im Valenzschicht es hält einige Forscher neugierig auf seine Natur. Im Jahr 2002 gelang es einer Gruppe von Forschern in den Vereinigten Staaten, 300.000 Franciumatome einzufangen, um mehr über das Element herauszufinden.
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Geschichte von Francium
Was in der Geschichte von Francium auffällt, ist, wie oft Leute sagten, sie hätten es danach entdeckt Mendelejew sagt die Existenz dieses Elements im Jahr 1871 voraus, unter dem Namen Eka-Cäsium.
Es ist seit langem bekannt, dass das Periodensystem nach Element 83, Wismut, nur noch radioaktive und instabile Elemente aufweist – mit Ausnahmen wie Uran und Thorium. Trotzdem hat dies viele Wissenschaftler nicht davon abgehalten, nach Element 87 in natürlichen Quellen zu suchen und meistens seine Entdeckung zu behaupten.
Beispielsweise, 1925 beobachtete der russische Chemiker Dobroserdov eine schwache Radioaktivität in einer Probe von Kalium, schlussfolgern, dass dies Element 87 wäre und benennen es Russland, zu Ehren seines Heimatlandes. Die beste Erklärung dafür war jedoch, dass tatsächlich Radioaktivität des Isotops nachgewiesen wurde. 40K, ein Beta-Strahler, der etwa 0,012 % des natürlichen Kaliums ausmacht.
Im Jahr 1926 analysierten die englischen Chemiker Druce und Loring bei der Analyse von Spektrallinien von Mangan(II)-sulfat sie maßen sich auch an, einige Zeilen zu Element 87 zu beachten, für die sie später die Name von Alkalin. Die Schwäche der Beweise hielt die Forscher jedoch davon ab, weiterzumachen.
Dann, im Jahr 1930, behauptete Fred Allison die Entdeckung des Elements 87 nach einigen Experimenten mit Proben von Polucit (einem Erz reich an Cäsium) und Lepidolith (einem Erz mit Lithium in seiner Zusammensetzung). Allison hat den Namen vorgeschlagen Virginia zu Ehren des US-Bundesstaates Virginia. 1934 demonstrierte MacPherson jedoch Ungenauigkeiten in Allisons Entdeckung.
Zwei Jahre später bestätigte Jean Perrin, ein französischer Physiker, von dem bekannt ist, dass er Einsteins Theorie der Brownschen Bewegung bestätigt hat. damit ausreichende Beweise für die Existenz von Atomen, schloss sich der römische Physiker Horia Hulubei in einer Reihe von Experimenten mit Strahlen an X. Sie erhielten dann die erwarteten Ergebnisse für Element 87, das sie sofort benannten Moldavien, in Anlehnung an die Region Moldau, Geburtsort von Hulubei. Allerdings wurde die Arbeit im Lichte der Interpretationen erneut kritisiert.
Keiner der Forscher konnte es verstehen, aber was passiert ist, ist, dass Francium sehr instabile Isotope mit einer sehr kurzen Halbwertszeit hat. Das Unglück war so, dass die Inexistenz von Element 87 wurde sogar berücksichtigt.
1939 wurde das Element 87 jedoch von jemandem entdeckt, der als Laborassistent bei niemand anderem als begann Marie Curie, in Paris: Der Französische Marguerite Perey. Mit guten Kenntnissen in der Handhabung und Reinigung radioaktiver Proben wurde Perey mit der Analyse einer radioaktiven Probe von Aktinium, Element 89, beauftragt.
der Wissenschaftler beobachtete als erster die Alpha- und Beta-Emissionen von Actinium, was ein neues Element mit einer Halbwertszeit von 21 Minuten enthüllt. Die Französin verkündete daraufhin vorsichtig ihre Entdeckung und verteidigte 1946 ihre Doktorarbeit Element 87: Aktinium-K.
Das neue Element wurde dann zu Ehren seines Heimatlandes Francium genannt, zunächst mit dem Fa-Symbol. Im Jahr 1949 wurde die Die International Union of Pure and Applied Chemistry (Iupac) bestätigte das Element mit dem Namen von Perey, aber 1951 änderte das Symbol in Fr.
Gelöste Übungen zu Francium
Frage 1
Frantium (Fr, Z = 87) ist ein Alkalimetall mit kurzer Halbwertszeit und instabil. Es ist jedoch bekannt, dass es einige ähnliche Eigenschaften wie andere Alkalimetalle hat.
Welche Verbindung wird basierend auf den obigen Informationen wahrscheinlich zwischen Francium und Brom (Br, Z = 35) gebildet?
A) FrBr2
B) Fr2br
C) FrBr
D) FrBr3
Antwort
Frantium hat als Alkalimetall NOX von +1. Schon das Brom, a Halogen, in Abwesenheit von Sauerstoff hat NOX gleich -1. Daher ist die wahrscheinlichste Verbindung unter ihnen der Buchstabe C, FrBr.
Frage 2
Der Atomradius ist eine äußerst wichtige periodische Eigenschaft, da er Atome nicht nur hinsichtlich ihrer Größe unterscheidet, sondern auch hilft, die Reaktivität und andere Eigenschaften von Atomen zu verstehen.
Unter den Elementen des Periodensystems ist das Element mit dem größten Atomradius:
A) F
B) Cs
CH
D) Fr
E) Og
Antwort
Es ist bekannt, dass der Atomradius umso größer ist, je größer die Periode des Elements und je kleiner die Zahl der. ist Elektronen in der Valenzschicht. Das Element mit dem größten Radius ist also Francium, Fr, wie es in der siebten Periode des Periodensystems vorkommt und nur ein Valenzelektron besitzt.
Von Stéfano Araújo Novais
Chemielehrer
