EL francio, símbolo Fr, número atómico 87, es un elemento perteneciente al Grupo 1 de Tabla periodica, los metales alcalinos. Sin embargo, a diferencia del resto de elementos del grupo, el francio no tiene isótopos estables, lo que incluso dificultó su descubrimiento. De hecho, el francio fue el último elemento por descubrir y aislado en muestras naturales.
Su gran inestabilidad atómica no permite obtener muestras visibles y pesadas, por lo que sus propiedades fisicoquímicas se extrapolan a partir de los datos de otros metales alcalinos. Se estima que solo hay 30 gramos de francio en la corteza terrestre, lo que lo convierte en el segundo elemento más raro del planeta, solo detrás del astato.
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resumen de francio
El francio es un metal alcalino ubicado en el séptimo período de la Tabla Periódica, símbolo Fr, Z = 87.
No tiene isótopos estables y es el segundo elemento más raro del planeta.
Su isótopo más estable tiene un tiempo de media vida 22 minutos.
Es el elemento con mayor rayo atómico de la Tabla Periódica, además de ser el más electropositivo.
Puede obtenerse únicamente mediante procesos nucleares, siendo difícil de aislar.
Todavía no existen aplicaciones prácticas relacionadas con el francio.
Propiedades del francio
Símbolo: P.
masa atomica: 223,02 u.
Punto de fusión: 22 ° C (estimado).
Punto de ebullición: 665 ° C (estimado).
Densidad: 2,5 g / cm³ (estimado).
electronegatividad: 0,79.
Distribución electrónica: [Rn] 7 s1.
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Características del francio
el francio tiene varios isótopos, pero el isótopo 233 es el más estable, alcanzando una vida media de 22 minutos. Solo el isótopo 212 tiene una vida media similar de 21 minutos, mientras que los otros ni siquiera se acercan a eso, e incluso pueden tener vidas medias del orden de segundos.
todo esto inestabilidad atómica dificulta la determinación de características y propiedades físicas importantes. De hecho, las propiedades conocidas se obtuvieron en condiciones extremas. dilución (concentración del orden de 10-15 prostituta).
Como metal alcalino, se sabe que su índice de oxidación es +1. Los experimentos también han demostrado que el francio es el elemento mas electropositivo de la tabla periódica. Otra posición de liderazgo que tiene este elemento en la tabla es el de mayor diámetro, con 2,7 angström (10-10 metro).
Como otros metales alcalinos, el francio permanece en solución mientras otros elementos precipitan en forma de hidróxidos, carbonatos, fluoruros, sulfuros, cromatos, etc.
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Obtención de francio
El francio-223, el isótopo más estable de Fr, fue detectado por primera vez a través de la emisión alfa de actina-227. También es posible producir francio (isótopo 212) bombardeando oro (197Au) con oxígeno-18 (18O) en un reactor nuclear.
El frantium se puede obtener de varias formas. Por ejemplo, existe la posibilidad de precipitarlo con el cesio, mediante sales elementos escasamente solubles como el perclorato (ClO4-), hexacloroplatinato (PtCl62-), yodato (IO4-), entre otros. Sin embargo, se espera que la separación de cesio y francio sea muy difícil.
Otros métodos desarrollados en las décadas de 1960 y 1970 permitieron separación de francio de soluciones de cesio y rubidio a través de resinas de intercambio catiónico. El frantium-223, que se descubrió a partir de la emisión alfa de actinio-227, también se puede separar del actinio y otros productos de degradación mediante técnicas de precipitación selectiva. También existe otra técnica utilizada con relativo éxito: la sublimación de cloruro de francio (FrCl) a temperaturas en torno a los 300 ° C.
Aplicaciones del francio
Las pruebas con ratas concluyeron que el francio se acumula en los riñones, el hígado y las glándulas salivales. Además, se intentó aplicarlo en medicina nuclear, en el diagnóstico de cáncer, pero la dificultad para prepararlo y aislarlo hizo inviable el proyecto. Esta característica, sumada a su baja vida media, hace que el francio uno de los pocos elementos sin aplicaciones prácticas.
Sin embargo, el hecho de tener la mayor radio atómico de la tabla periódica y tener solo un electrón en el capa de valencia mantiene a algunos investigadores curiosos sobre su naturaleza. En 2002, un grupo de investigadores de Estados Unidos logró atrapar 300.000 átomos de francio para averiguar más sobre el elemento.
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historia del francio
Lo que se destaca en la historia del francio es la cantidad de veces que la gente dijo que lo descubrió después Mendeleev predice la existencia de este elemento en 1871, bajo el nombre de eka-cesio.
Se sabe desde hace mucho tiempo que después del elemento 83, el bismuto, la tabla periódica muestra solo elementos radiactivos e inestables, con excepciones como el uranio y el torio. Aun así, esto no ha desanimado a muchos científicos de buscar el elemento 87 en fuentes naturales y, la mayoría de las veces, afirmar su descubrimiento.
Por ejemplo, en 1925, el químico ruso Dobroserdov observó una débil radioactividad en una muestra de potasio, concluyendo que este sería el elemento 87 y nombrándolo Rusia, en honor a su país natal. Sin embargo, la mejor explicación del hecho fue que, de hecho, se detectó radiactividad del isótopo. 40K, un emisor beta que constituye aproximadamente el 0,012% del potasio natural.
En 1926, los químicos ingleses Druce y Loring, al analizar las líneas espectrales del sulfato de manganeso (II), también presumieron observar algunas líneas relativas al elemento 87, para lo cual posteriormente propusieron la nombre de alcalinio. Sin embargo, la debilidad de la evidencia desanimó a los investigadores a seguir adelante.
Luego, en 1930, Fred Allison reclamó el descubrimiento del elemento 87 después de algunos experimentos con muestras de polucita (un mineral rico en cesio) y lepidolita (un mineral con litio en su composición). Allison propuso el nombre virginio en honor al estado estadounidense de Virginia. Sin embargo, en 1934, MacPherson demostró inexactitudes en el descubrimiento de Allison.
Dos años más tarde, Jean Perrin, un físico francés conocido por haber confirmado la teoría de Einstein del movimiento browniano, proporcionando, así, evidencia suficiente de la existencia de átomos, se unió al físico romano Horia Hulubei en una serie de experimentos con rayos X. Luego obtuvieron los resultados esperados para el elemento 87, que rápidamente nombraron moldavio, en referencia a la región de Moldavia, lugar de nacimiento de Hulubei. Sin embargo, nuevamente, el trabajo fue criticado a la luz de las interpretaciones.
Ninguno de los investigadores pudo entender, pero lo que sucedió es que el francio tiene isótopos muy inestables, con una vida media muy corta. La desgracia fue tal que incluso se consideró la inexistencia del elemento 87.
Sin embargo, en 1939, el descubrimiento del elemento 87 ocurrió por alguien que comenzó como asistente de laboratorio nada menos que Marie Curie, en Paris: El Margarita francesa Perey. Con una buena experiencia en el manejo y purificación de muestras radiactivas, a Perey se le encomendó el análisis de una muestra radiactiva de actinio, elemento 89.
El científico fue el primero en observar las emisiones alfa y beta producidas por el actinio, revelando un nuevo elemento con una vida media de 21 minutos. La francesa anunció entonces con cautela su descubrimiento y, en 1946, defendió su tesis doctoral. Elemento 87: Actinio-K.
El nuevo elemento se denominó entonces francio, en honor a su país de origen, inicialmente con el símbolo del Fa. En 1949, el La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (Iupac) confirmó el elemento con el nombre dado por Perey, pero en 1951 cambió el símbolo a Fr.
Ejercicios resueltos sobre francio
Pregunta 1
El frantium (Fr, Z = 87) es un metal alcalino con una vida media corta y es inestable. Sin embargo, se sabe que tiene algunas propiedades similares a otros metales alcalinos.
Con base en la información anterior, ¿cuál es el compuesto probable que se forma entre el francio y el bromo (Br, Z = 35)?
A) FrBr2
B) Fr2br
C) FrBr
D) FrBr3
Respuesta
El frantium, como metal alcalino, tiene NOX igual a +1. Ya el bromo, un halógeno, en ausencia de oxígeno tiene NOX igual a -1. Por lo tanto, el compuesto más probable entre ellos es la letra C, FrBr.
Pregunta 2
El radio atómico es una propiedad periódica extremadamente importante, ya que no solo diferencia los átomos en términos de su tamaño, sino que también ayuda a comprender la reactividad y otras propiedades de los átomos.
Entre los elementos de la tabla periódica, el elemento que tiene el radio atómico más grande es:
A) F
B) Cs
C) H
D) Fr
E) Og
Respuesta
Se sabe que el radio atómico es mayor cuanto mayor es el período del elemento y menor es el número de electrones en la capa de valencia. Por lo tanto, el elemento con el radio más grande es el francio, Fr, ya que se encuentra en el séptimo período de la tabla periódica y tiene solo un electrón de valencia.
Por Stéfano Araújo Novais
Profesor de química
