फ्रैनशियम, प्रतीक Fr, परमाणु संख्या 87, समूह 1 से संबंधित एक तत्व है आवर्त सारणी, क्षार धातु। हालांकि, समूह के अन्य तत्वों के विपरीत, फ्रांसियम में स्थिर समस्थानिक नहीं होते हैं, जिससे इसकी खोज भी मुश्किल हो जाती है। वास्तव में, फ्रांसियम था खोजे जाने वाला अंतिम तत्व और प्राकृतिक नमूनों में पृथक।
इसकी महान परमाणु अस्थिरता दृश्यमान और भारी नमूने प्राप्त करने की अनुमति नहीं देती है, इसलिए, इसके भौतिक-रासायनिक गुणों को अन्य क्षार धातुओं के डेटा से अलग किया जाता है। यह अनुमान लगाया गया है कि पृथ्वी की पपड़ी में केवल 30 ग्राम फ्रेंशियम है, जो इसे बनाता है ग्रह पर दूसरा सबसे दुर्लभ तत्व, केवल एस्टैटिन के पीछे।
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फ्रांसियम सारांश
फ्रांसियम एक क्षार धातु है जो आवर्त सारणी के सातवें आवर्त में स्थित है, प्रतीक Fr, Z = 87 है।
इसका कोई स्थिर समस्थानिक नहीं है और यह ग्रह पर दूसरा सबसे दुर्लभ तत्व है।
इसके सबसे स्थिर समस्थानिक का समय होता है हाफ लाइफ 22 मिनट।
यह सबसे बड़ा तत्व है परमाणु किरण आवर्त सारणी के, सबसे अधिक विद्युत धनात्मक होने के अलावा।
इसे केवल परमाणु प्रक्रियाओं द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जिसे अलग करना मुश्किल है।
फ्रांसियम से संबंधित अभी भी कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं हैं।
फ्रांसियम गुण
प्रतीक: पं.
परमाणु भार: 223.02 यू.
संलयन बिंदु: 22 डिग्री सेल्सियस (अनुमानित)।
क्वथनांक: 665 डिग्री सेल्सियस (अनुमानित)।
घनत्व: 2.5 ग्राम/सेमी³ (अनुमानित)।
वैद्युतीयऋणात्मकता: 0,79.
इलेक्ट्रॉनिक वितरण: [आरएन] 7s1.
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फ्रांसियम के लक्षण
फ्रांसियम कई समस्थानिक हैं, लेकिन आइसोटोप 233 सबसे स्थिर है, जो 22 मिनट के आधे जीवन तक पहुंचता है। केवल आइसोटोप 212 में 21 मिनट का समान आधा जीवन होता है, जबकि अन्य उसके करीब भी नहीं आते हैं, और सेकंड के क्रम में आधा जीवन भी हो सकता है।
यह सब परमाणु अस्थिरता महत्वपूर्ण भौतिक विशेषताओं और गुणों के निर्धारण में बाधा डालता है। वास्तव में, ज्ञात गुण चरम स्थितियों में प्राप्त किए गए थे। पतला करने की क्रिया (10. के आदेश की एकाग्रता)-15 मोल / एल)।
क्षार धातु के रूप में, इसकी ऑक्सीकरण संख्या +1 मानी जाती है। प्रयोगों से यह भी पता चला है कि फ्रांसियम सबसे तत्व है विद्युत धन आवर्त सारणी के. तालिका में इस तत्व की एक और प्रमुख स्थिति सबसे बड़े व्यास वाला है, जिसमें 2.7 एंगस्ट्रॉम (10 .) है-10 एम)।
अन्य क्षार धातुओं की तरह, फ्रांसियम घोल में रहता है जबकि अन्य तत्व हाइड्रॉक्साइड, कार्बोनेट, फ्लोराइड, सल्फाइड, क्रोमेट आदि के रूप में अवक्षेपित होते हैं।
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फ्रांसिम प्राप्त करना
फ्रांसियम-223, Fr का सबसे स्थिर समस्थानिक, था पहली बार एक्टिन -227. के अल्फा उत्सर्जन के माध्यम से पता चला. बमबारी द्वारा फ्रैंशियम (आइसोटोप 212) का उत्पादन भी संभव है सोना (197Au) ऑक्सीजन के साथ-18 (18ओ) परमाणु रिएक्टर में।
फ्रैंटियम कई तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, इसके साथ अवक्षेपण की संभावना है सीज़ियम, के माध्यम से लवण कम घुलनशील तत्व जैसे परक्लोरेट (ClO .)4-), हेक्साक्लोरोप्लाटिनेट (PtCl .)62-), आयोडेट (आईओ .)4-), दूसरों के बीच। हालांकि, सीज़ियम और फ़्रांसियम को अलग करना बहुत मुश्किल होने की उम्मीद है।
1960 और 1970 के दशक में विकसित अन्य विधियों ने अनुमति दी सीज़ियम और रूबिडियम विलयनों से फ्रैंशियम का पृथक्करण कटियन एक्सचेंज रेजिन के माध्यम से। फ्रैंटियम -223, जिसे एक्टिनियम -227 के अल्फा उत्सर्जन से खोजा गया था, को भी चयनात्मक वर्षा तकनीकों द्वारा एक्टिनियम और अन्य ब्रेकडाउन उत्पादों से अलग किया जा सकता है। सापेक्ष सफलता के साथ उपयोग की जाने वाली एक और तकनीक भी है: फ़्रांशियम क्लोराइड (FrCl) का उच्च बनाने की क्रिया लगभग 300 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर।
फ्रांसियम के अनुप्रयोग
चूहों के साथ परीक्षण ने निष्कर्ष निकाला कि गुर्दे, यकृत और लार ग्रंथियों में फ्रैंशियम जमा हो जाता है। इसके अलावा, कैंसर के निदान में, परमाणु चिकित्सा में इसे लागू करने का प्रयास किया गया था, लेकिन इसे तैयार करने और अलग करने में कठिनाई ने परियोजना को अक्षम कर दिया। यह विशेषता, इसके कम आधे जीवन में जोड़ा जाता है, फ्रैंशियम बनाता है कुछ में से एक तत्वों कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं.
हालाँकि, होने का तथ्य आवर्त सारणी की सबसे बड़ी परमाणु त्रिज्या और में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है संयोजकता परत यह कुछ शोधकर्ताओं को इसकी प्रकृति के बारे में उत्सुक रखता है। 2002 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में शोधकर्ताओं के एक समूह ने तत्व के बारे में अधिक जानने के लिए 300,000 फ़्रैन्सियम परमाणुओं को फंसाने में कामयाबी हासिल की।
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फ्रांसियम का इतिहास
फ़्रांशियम के इतिहास में जो बात सबसे अलग है, वह यह है कि लोगों ने कहा कि उन्होंने इसे बाद में खोजा था मेंडेलीफ ने 1871 में इस तत्व के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी, नाम के अंतर्गत एका-सीज़ियम.
यह लंबे समय से ज्ञात है कि तत्व 83, बिस्मथ के बाद, आवर्त सारणी केवल रेडियोधर्मी और अस्थिर तत्वों को दिखाती है - यूरेनियम और थोरियम जैसे अपवादों के साथ। फिर भी, इसने कई वैज्ञानिकों को प्राकृतिक स्रोतों में तत्व 87 की तलाश करने से हतोत्साहित नहीं किया है और अक्सर इसकी खोज का दावा नहीं किया है।
उदाहरण के लिए, 1925 में, रूसी रसायनज्ञ डोब्रोसेर्डोव ने एक कमजोर देखा रेडियोधर्मिता के नमूने में पोटैशियम, यह निष्कर्ष निकालते हुए कि यह तत्व 87 होगा और इसका नामकरण होगा रूस, अपने मूल देश के सम्मान में। हालांकि, इस तथ्य के लिए सबसे अच्छी व्याख्या यह थी कि, वास्तव में, आइसोटोप से रेडियोधर्मिता का पता चला था। 40K, एक बीटा उत्सर्जक है जो प्राकृतिक पोटेशियम का लगभग 0.012% बनाता है।
1926 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ ड्रूस और लोरिंग, जब मैंगनीज (II) सल्फेट की वर्णक्रमीय रेखाओं का विश्लेषण करते हैं, उन्होंने यह भी माना कि वे तत्व 87 से संबंधित कुछ पंक्तियों का पालन करते हैं, जिसके लिए उन्होंने बाद में प्रस्तावित किया के नाम क्षारीय. हालांकि, सबूतों की कमजोरी ने शोधकर्ताओं को आगे बढ़ने से हतोत्साहित किया।
फिर, 1930 में, फ्रेड एलिसन ने पोलुसाइट (सीज़ियम से भरपूर एक अयस्क) और लेपिडोलाइट (एक अयस्क के साथ एक अयस्क) के नमूनों के साथ कुछ प्रयोगों के बाद तत्व 87 की खोज का दावा किया। लिथियम इसकी रचना में)। एलीसन ने प्रस्तावित नाम वर्जिनियम अमेरिकी राज्य वर्जीनिया के सम्मान में। हालांकि, 1934 में, मैकफर्सन ने एलीसन की खोज में अशुद्धियों का प्रदर्शन किया।
दो साल बाद, एक फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जीन पेरिन, जो आइंस्टीन के ब्राउनियन गति के सिद्धांत की पुष्टि करने के लिए जाने जाते हैं, प्रदान करते हैं, इस प्रकार, परमाणुओं के अस्तित्व के लिए पर्याप्त सबूत, रोमन भौतिक विज्ञानी होरिया हुलुबेई के साथ किरणों के प्रयोगों की एक श्रृंखला में शामिल हो गए एक्स। फिर उन्होंने तत्व 87 के लिए अपेक्षित परिणाम प्राप्त किए, जिसे उन्होंने तुरंत नाम दिया मोल्डावियम, मोल्दोवा क्षेत्र के संदर्भ में, हुलुबेई का जन्मस्थान। हालांकि, फिर से, व्याख्याओं के आलोक में काम की आलोचना की गई।
शोधकर्ताओं में से कोई भी समझ नहीं सका, लेकिन क्या हुआ कि फ्रांसियम में बहुत ही अस्थिर आइसोटोप हैं, बहुत ही कम आधा जीवन के साथ। बदकिस्मती ऐसी थी कि तत्व 87 का अस्तित्व भी माना जाता था.
हालाँकि, 1939 में, तत्व 87 की खोज किसी ऐसे व्यक्ति द्वारा की गई, जिसने प्रयोगशाला सहायक के रूप में शुरुआत की मैरी क्यूरी, पेरिस में: फ्रेंच मार्गुराइट पेरी. रेडियोधर्मी नमूनों को संभालने और शुद्ध करने में अच्छी विशेषज्ञता के साथ, पेरी को एक्टिनियम, तत्व 89 के रेडियोधर्मी नमूने का विश्लेषण करने का काम सौंपा गया था।
वैज्ञानिक एक्टिनियम द्वारा उत्पादित अल्फा और बीटा उत्सर्जन का निरीक्षण करने वाले पहले व्यक्ति थे, 21 मिनट के आधे जीवन के साथ एक नया तत्व प्रकट कर रहा है। फ्रांसीसी महिला ने तब सावधानीपूर्वक अपनी खोज की घोषणा की और 1946 में अपनी डॉक्टरेट थीसिस का बचाव किया तत्व 87: एक्टिनियम-के.
उसके मूल देश के सम्मान में, नए तत्व को तब फ़्रांशियम नाम दिया गया था, शुरुआत में एफए प्रतीक के साथ। 1949 में, इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (Iupac) ने Perey. द्वारा दिए गए नाम के साथ तत्व की पुष्टि की, लेकिन 1951 में प्रतीक को Fr में बदल दिया।
फ्रांसियम पर हल किए गए अभ्यास
प्रश्न 1
फ्रैंटियम (Fr, Z = 87) एक क्षार धातु है जिसका आधा जीवन छोटा है और यह अस्थिर है। हालांकि, यह अन्य क्षार धातुओं के समान कुछ गुणों के लिए जाना जाता है।
उपरोक्त जानकारी के आधार पर, फ्रांसियम और ब्रोमीन (Br, Z = 35) के बीच बनने वाला संभावित यौगिक क्या है?
ए) FrBr2
बी) शुक्र2बीआर
सी) FrBr
डी) FrBr3
जवाब
फ्रैंटियम, एक क्षार धातु के रूप में, +1 के बराबर NOX है। पहले से ही ब्रोमीन, a हलोजन, ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में -1 के बराबर NOX होता है। इसलिए, उनमें से सबसे संभावित यौगिक अक्षर C, FrBr है।
प्रश्न 2
परमाणु त्रिज्या एक अत्यंत महत्वपूर्ण आवधिक गुण है, क्योंकि यह न केवल परमाणुओं को उनके आकार के संदर्भ में अलग करता है, बल्कि परमाणुओं की प्रतिक्रियाशीलता और अन्य गुणों को समझने में भी मदद करता है।
आवर्त सारणी के तत्वों में सबसे बड़ा परमाणु त्रिज्या वाला तत्व है:
ए एफ
बी) सीएस
सी) एच
डी) शुक्र
ई) ओग
जवाब
यह ज्ञात है कि परमाणु त्रिज्या जितनी बड़ी होती है, तत्व का आवर्त उतना ही अधिक होता है और की संख्या जितनी कम होती है इलेक्ट्रॉनों वैलेंस परत में। इस प्रकार, सबसे बड़ी त्रिज्या वाला तत्व फ्रांसियम, Fr है, क्योंकि यह आवर्त सारणी के सातवें आवर्त में है और इसमें केवल एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन है।
स्टेफ़ानो अराउजो नोवाइसो द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक