Fransium (Fr): karakteristik dan aplikasi

ITU fransium, simbol Fr, nomor atom 87, adalah unsur yang termasuk golongan 1 dari Tabel periodik, logam alkali. Namun, tidak seperti elemen lain dari kelompok tersebut, fransium tidak memiliki isotop stabil, yang bahkan membuat penemuannya menjadi sulit. Faktanya, fransium adalah elemen terakhir yang ditemukan dan diisolasi dalam sampel alami.

Ketidakstabilan atomnya yang besar tidak memungkinkan untuk mendapatkan sampel yang terlihat dan berat, oleh karena itu, sifat fisikokimianya diekstrapolasi dari data logam alkali lainnya. Diperkirakan hanya ada 30 gram fransium di kerak bumi, yang membuatnya elemen paling langka kedua di planet ini, di belakang hanya astatine.

Baca juga: Rubidium — elemen yang digunakan dalam pembuatan kacamata khusus dan jam atom

ringkasan fransium

  • Fransium adalah logam alkali yang terletak di periode ketujuh Tabel Periodik, simbol Fr, Z = 87.

  • Ia tidak memiliki isotop stabil dan merupakan unsur paling langka kedua di planet ini.

  • Isotopnya yang paling stabil memiliki waktu setengah hidup 22 menit.

  • Ini adalah elemen dengan yang terbesar sinar atom dari Tabel Periodik, selain menjadi yang paling elektropositif.

  • Itu hanya dapat diperoleh dengan proses nuklir, karena sulit untuk diisolasi.

  • Masih belum ada aplikasi praktis yang berhubungan dengan fransium.

Properti Fransium

Representasi distribusi elektronik fransium
  • Simbol: Pdt.

  • massa atom: 223,02 u.

  • Titik fusi: 22°C (perkiraan).

  • Titik didih: 665 °C (perkiraan).

  • Kepadatan: 2,5 g/cm³ (perkiraan).

  • keelektronegatifan: 0,79.

  • Distribusi elektronik: [Rn] 7s1.

Video pelajaran tentang sifat periodik dan aperiodik unsur kimia

Karakteristik Fransium

fransium memiliki beberapa isotop, tetapi isotop 233 adalah yang paling stabil, mencapai waktu paruh 22 menit. Hanya isotop 212 yang memiliki waktu paruh yang sama yaitu 21 menit, sementara yang lain bahkan tidak mendekati itu, dan bahkan mungkin memiliki waktu paruh dalam urutan detik.

Simbol hitam menunjukkan radioaktivitas fransium dengan simbol berwarna di latar belakang
Fransium adalah unsur radioaktif.

semua ini ketidakstabilan atom menghalangi penentuan karakteristik dan sifat fisik yang penting. Faktanya, sifat-sifat yang diketahui diperoleh dalam kondisi ekstrim. pengenceran (konsentrasi orde 10-15 perempuan jalang).

Sebagai logam alkali, bilangan oksidasinya diketahui +1. Eksperimen juga menunjukkan bahwa fransium adalah elemen yang paling elektropositif dari Tabel Periodik. Posisi terdepan lainnya yang dimiliki elemen ini dalam tabel adalah yang memiliki diameter terbesar, dengan 2,7 angström (10-10 M).

Seperti logam alkali lainnya, fransium tetap dalam larutan sementara unsur-unsur lain mengendap dalam bentuk hidroksida, karbonat, fluorida, sulfida, kromat, dll.

Baca juga: Apa itu unsur radioaktif?

Memperoleh fransium

Fransium-223, isotop Fr yang paling stabil, adalah pertama kali terdeteksi melalui emisi alfa aktin-227. Dimungkinkan juga untuk menghasilkan fransium (isotop 212) dengan membombardir emas (197Au) dengan oksigen-18 (18O) dalam reaktor nuklir.

Frantium dapat diperoleh dengan beberapa cara. Sebagai contoh, ada kemungkinan mengendapkannya dengan sesium, melalui garam elemen yang sedikit larut seperti perklorat (ClO4-), heksakloroplatinat (PtCl62-), iodat (IO4-), diantara yang lain. Namun, pemisahan cesium dan fransium diperkirakan akan sangat sulit.

Metode lain yang dikembangkan pada 1960-an dan 1970-an memungkinkan pemisahan fransium dari larutan cesium dan rubidium melalui resin penukar kation. Frantium-223, yang ditemukan dari emisi alfa actinium-227, juga dapat dipisahkan dari actinium dan produk penguraian lainnya dengan teknik presipitasi selektif. Ada juga teknik lain yang digunakan dengan relatif berhasil: sublimasi fransium klorida (FrCl) pada suhu sekitar 300 °C.

Aplikasi fransium

Pengujian dengan tikus menyimpulkan bahwa fransium terakumulasi di ginjal, hati dan kelenjar ludah. Selain itu, ada upaya untuk menerapkannya dalam kedokteran nuklir, dalam diagnosis kanker, tetapi kesulitan dalam mempersiapkan dan mengisolasinya membuat proyek tidak layak. Karakteristik ini, ditambah dengan waktu paruhnya yang rendah, membuat fransium satu dari sedikit elemen tidak ada aplikasi praktis.

Namun, fakta memiliki jari-jari atom terbesar dari Tabel Periodik dan hanya memiliki satu elektron di lapisan valensi itu membuat beberapa peneliti ingin tahu tentang sifatnya. Pada tahun 2002, sekelompok peneliti di Amerika Serikat berhasil menjebak 300.000 atom fransium untuk mengetahui lebih lanjut tentang unsur tersebut.

Lihat podcast kami: Keras seperti berlian: apa artinya?

sejarah fransium

Apa yang menonjol dalam sejarah fransium adalah berapa kali orang mengatakan mereka menemukannya setelah Mendeleev memprediksi keberadaan elemen ini pada tahun 1871, dengan nama eka-cesium.

Telah lama diketahui bahwa setelah unsur 83, bismut, Tabel Periodik hanya menunjukkan unsur radioaktif dan tidak stabil—dengan pengecualian seperti uranium dan torium. Meski begitu, ini tidak menyurutkan banyak ilmuwan untuk mencari elemen 87 di sumber alami dan, lebih sering daripada tidak, mengklaim penemuannya.

Ilustrasi oleh Dmitri Mendeleev
Penemu Tabel Periodik, Dmitri Mendeleev meramalkan elemen 87.

Sebagai contoh, pada tahun 1925, ahli kimia Rusia Dobroserdov mengamati radioaktivitas dalam contoh kalium, menyimpulkan bahwa ini adalah elemen 87 dan menamainya rusia, untuk menghormati negara asalnya. Namun, penjelasan terbaik untuk fakta tersebut adalah bahwa, pada kenyataannya, radioaktivitas dari isotop telah terdeteksi. 40K, pemancar beta yang membentuk sekitar 0,012% kalium alami.

Pada tahun 1926, ahli kimia Inggris Druce dan Loring, ketika menganalisis garis spektrum mangan (II) sulfat, mereka juga dianggap mengamati beberapa baris yang berkaitan dengan elemen 87, yang kemudian mereka usulkan nama dari alkalinium. Namun, lemahnya bukti membuat para peneliti enggan bergerak maju.

Kemudian, pada tahun 1930, Fred Allison mengklaim penemuan unsur 87 setelah beberapa percobaan dengan sampel polucite (bijih kaya cesium) dan lepidolite (bijih dengan litium dalam komposisinya). Allison mengusulkan nama virginium untuk menghormati negara bagian Virginia di AS. Namun, pada tahun 1934, MacPherson menunjukkan ketidakakuratan dalam penemuan Allison.

Dua tahun kemudian, Jean Perrin, seorang fisikawan Prancis yang diketahui telah mengkonfirmasi teori gerak Brown Einstein, memberikan, dengan demikian, bukti yang cukup untuk keberadaan atom, bergabung dengan fisikawan Romawi Horia Hulubei dalam serangkaian percobaan dengan sinar X. Mereka kemudian memperoleh hasil yang diharapkan untuk elemen 87, yang segera mereka beri nama cetakan, mengacu pada wilayah Moldova, tempat kelahiran Hulubei. Namun, sekali lagi, karya itu dikritik karena interpretasinya.

Tak satu pun dari para peneliti dapat memahaminya, tetapi yang terjadi adalah fransium memiliki isotop yang sangat tidak stabil, dengan waktu paruh yang sangat singkat. Kemalangan itu sedemikian rupa sehingga ketidakberadaan elemen 87 bahkan dianggap.

Namun, pada tahun 1939, penemuan elemen 87 terjadi oleh seseorang yang memulai sebagai asisten laboratorium tidak lain adalah Marie Curie, di Paris: Itu Marguerite Prancis Perey. Dengan keahlian yang baik dalam menangani dan memurnikan sampel radioaktif, Perey ditugaskan untuk menganalisis sampel radioaktif aktinium, elemen 89.

sang ilmuwan adalah yang pertama mengamati emisi alfa dan beta yang dihasilkan oleh actinium, mengungkapkan elemen baru dengan waktu paruh 21 menit. Wanita Prancis itu kemudian dengan hati-hati mengumumkan penemuannya dan, pada tahun 1946, mempertahankan tesis doktoralnya Elemen 87: Actinium-K.

Unsur baru itu kemudian diberi nama fransium, untuk menghormati negara asalnya, awalnya dengan lambang Fa. Pada tahun 1949, Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan (Iupac) mengkonfirmasi unsur tersebut dengan nama yang diberikan oleh Perey, tetapi pada tahun 1951 mengubah simbol menjadi Fr.

Soal latihan tentang fransium

pertanyaan 1

Frantium (Fr, Z = 87) adalah logam alkali dengan waktu paruh pendek dan tidak stabil. Namun, diketahui memiliki beberapa sifat yang mirip dengan logam alkali lainnya.

Berdasarkan informasi di atas, senyawa apa yang mungkin terbentuk antara fransium dan brom (Br, Z = 35)?

A) FrBr2

B) Fr2br

C) FrBr

D) FrBr3

Membalas

Frantium, sebagai logam alkali, memiliki NOX sama dengan +1. Sudah bromin, a halogen, dengan tidak adanya oksigen memiliki NOX sama dengan -1. Oleh karena itu, senyawa yang paling mungkin di antara mereka adalah huruf C, FrBr.

pertanyaan 2

Jari-jari atom adalah sifat periodik yang sangat penting, karena tidak hanya membedakan atom dalam hal ukurannya, tetapi juga membantu untuk memahami reaktivitas dan sifat atom lainnya.

Di antara unsur-unsur Tabel Periodik, unsur yang memiliki jari-jari atom terbesar adalah:

A) F

B) Cs

C) H

D) Fr

E) Og

Membalas

Diketahui bahwa jari-jari atom semakin besar semakin besar periode unsur dan semakin kecil jumlah elektron pada lapisan valensi. Jadi, unsur dengan jari-jari terbesar adalah fransium, Fr, seperti yang ada pada periode ketujuh Tabel Periodik dan hanya memiliki satu elektron valensi.

Oleh Stéfano Araújo Novais
guru kimia

Apa itu mode 'hipster' dan mengapa TikTok memperdebatkan kembalinya?

Pada tahun 2021, TikTok menggulingkan Google sebagai domain paling populer di internet, dan sekar...

read more

'Saya pikir saya menghirup ayah saya', kata putri setelah menyebarkan abu yang mematikan dan menyebabkan insiden

Di TikTok, sebuah video menjadi viral setelah seorang gadis putus asa. Secara tidak sengaja, dia ...

read more

TikTok jatuh cinta dengan video gadis kecil menari dengan kakek setelah kematian ayah

Seorang balita memenangkan pengguna TikTok setelah mengajukan pertanyaan yang sangat penting kepa...

read more