THE ფრანციუმი, სიმბოლო Fr, ატომური ნომერი 87, არის ელემენტი, რომელიც მიეკუთვნება 1 ჯგუფს Პერიოდული ცხრილიტუტე ლითონები. თუმცა, ჯგუფის სხვა ელემენტებისგან განსხვავებით, ფრანციუმს არ გააჩნია სტაბილური იზოტოპები, რამაც მისი აღმოჩენაც კი გაართულა. სინამდვილეში, ფრანციუმი იყო ბოლო ელემენტი აღმოჩენილი და იზოლირებულია ბუნებრივ ნიმუშებში.
მისი დიდი ატომური არასტაბილურობა არ იძლევა ხილული და მძიმე ნიმუშების მიღების საშუალებას, ამიტომ მისი ფიზიკოქიმიური თვისებები ექსტრაპოლირებულია სხვა ტუტე ლითონების მონაცემებიდან. ვარაუდობენ, რომ დედამიწის ქერქში მხოლოდ 30 გრამი ფრანციუმია, რაც ქმნის მას მეორე უიშვიათესი ელემენტი პლანეტაზე, მხოლოდ ასტატინის უკან.
წაიკითხეთ ასევე: რუბიდიუმი - ელემენტი, რომელიც გამოიყენება სპეციალური სათვალეების და ატომური საათების წარმოებაში
ფრანციუმის შეჯამება
ფრანციუმი არის ტუტე მეტალი, რომელიც მდებარეობს პერიოდული ცხრილის მეშვიდე პერიოდში, სიმბოლო Fr, Z = 87.
მას არ აქვს სტაბილური იზოტოპები და მეორე უიშვიათესი ელემენტია პლანეტაზე.
მის ყველაზე სტაბილურ იზოტოპს აქვს დრო ნახევარი ცხოვრება 22 წუთი.
ეს არის ყველაზე დიდი ელემენტი ატომური სხივი პერიოდული ცხრილის, გარდა იმისა, რომ არის ყველაზე ელექტროპოზიტიური.
მისი მიღება შესაძლებელია მხოლოდ ბირთვული პროცესებით, რაც ძნელია იზოლირება.
ჯერ კიდევ არ არსებობს ფრანციუმთან დაკავშირებული პრაქტიკული აპლიკაციები.
ფრანციუმის თვისებები
სიმბოლო: ფრ.
ატომური მასა: 223.02 u.
შერწყმის წერტილი: 22°C (სავარაუდო).
Დუღილის წერტილი: 665 °C (სავარაუდო).
სიმკვრივე: 2,5 გ/სმ³ (სავარაუდო).
ელექტრონეგატიურობა: 0,79.
ელექტრონული განაწილება: [Rn] 7 წმ1.
→ ვიდეოგაკვეთილი ქიმიური ელემენტების პერიოდულ და აპერიოდულ თვისებებზე
ფრანციუმის მახასიათებლები
ფრანციუმი აქვს რამდენიმე იზოტოპი, მაგრამ იზოტოპი 233 ყველაზე სტაბილურია, ნახევარგამოყოფის პერიოდს აღწევს 22 წუთს. მხოლოდ იზოტოპ 212-ს აქვს მსგავსი ნახევარგამოყოფის პერიოდი 21 წუთი, დანარჩენები კი ამას ახლოსაც არ უახლოვდებიან და შესაძლოა ჰქონდეთ ნახევარგამოყოფის პერიოდი წამების რიგითობით.
ყველაფერი ეს ატომური არასტაბილურობა ხელს უშლის მნიშვნელოვანი ფიზიკური მახასიათებლებისა და თვისებების განსაზღვრას. ფაქტობრივად, ცნობილი თვისებები ექსტრემალურ პირობებში მიიღეს. განზავება (10 რიგის კონცენტრაცია-15 მოლ/ლ).
როგორც ტუტე ლითონი, ცნობილია მისი დაჟანგვის რიცხვი +1. ექსპერიმენტებმა ასევე აჩვენა, რომ ფრანციუმი ყველაზე ელემენტია ელექტროპოზიტიური პერიოდული ცხრილის. კიდევ ერთი წამყვანი პოზიცია, რომელიც ამ ელემენტს აქვს ცხრილში, არის ყველაზე დიდი დიამეტრით, 2,7 ანგსტრომით (10).-10 მ).
სხვა ტუტე ლითონების მსგავსად, ფრანციუმი რჩება ხსნარში, ხოლო სხვა ელემენტები ილექება ჰიდროქსიდების, კარბონატების, ფტორიდების, სულფიდების, ქრომატების და ა.შ.
წაიკითხეთ ასევე: რა არის რადიოაქტიური ელემენტები?
ფრანციუმის მიღება
ფრანციუმ-223, Fr-ის ყველაზე სტაბილური იზოტოპი იყო პირველად გამოვლინდა აქტინ-227-ის ალფა-ემისიით. ასევე შესაძლებელია ფრანციუმის (იზოტოპი 212) წარმოება დაბომბვით ოქროს (197Au) ჟანგბადით-18 (18ო) ბირთვულ რეაქტორში.
ფრანტიუმის მიღება შესაძლებელია რამდენიმე გზით. Მაგალითად, არსებობს მისი დალექვის შესაძლებლობა ცეზიუმი, მეშვეობით მარილები იშვიათად ხსნადი ელემენტები, როგორიცაა პექლორატი (ClO4-), ჰექსაქლოროპლატინატი (PtCl62-), იოდატი (IO4-), სხვებს შორის. თუმცა, ცეზიუმის და ფრანციუმის გამოყოფა მოსალოდნელია ძალიან რთული.
1960-იან და 1970-იან წლებში შემუშავებულმა სხვა მეთოდებმა საშუალება მისცა ფრანციუმის გამოყოფა ცეზიუმის და რუბიდიუმის ხსნარებისგან კატიონგამცვლელი ფისების მეშვეობით. ფრანტიუმი-223, რომელიც აღმოაჩინეს აქტინიუმ-227-ის ალფა-ემისიიდან, ასევე შეიძლება გამოიყოს აქტინიუმიდან და სხვა დაშლის პროდუქტებისგან შერჩევითი ნალექების ტექნიკით. ასევე შედარებით წარმატებით გამოიყენება სხვა ტექნიკა: ფრანციუმის ქლორიდის (FrCl) სუბლიმაცია დაახლოებით 300 °C ტემპერატურაზე.
ფრანციუმის აპლიკაციები
ვირთხებზე ჩატარებულმა ტესტებმა დაასკვნა, რომ ფრანციუმი გროვდება თირკმელებში, ღვიძლში და სანერწყვე ჯირკვლებში. გარდა ამისა, იყო მცდელობა მისი გამოყენება ბირთვულ მედიცინაში, კიბოს დიაგნოსტიკაში, მაგრამ მისი მომზადებისა და იზოლაციის სირთულემ პროექტი შეუძლებელი გახადა. ეს მახასიათებელი, რომელიც დაემატა მის დაბალ ნახევარგამოყოფის პერიოდს, ქმნის ფრანციუმს ერთ-ერთი იმ რამდენიმედან ელემენტები არ არის პრაქტიკული აპლიკაციები.
თუმცა, არსებობის ფაქტი პერიოდული ცხრილის უდიდესი ატომური რადიუსი და რომელსაც აქვს მხოლოდ ერთი ელექტრონი ვალენტური ფენა ის ზოგიერთ მკვლევარს აინტერესებს მისი ბუნების შესახებ. 2002 წელს შეერთებულ შტატებში მკვლევართა ჯგუფმა მოახერხა 300 000 ფრანციუმის ატომის დაჭერა, რათა მეტი გაეგო ამ ელემენტის შესახებ.
შეამოწმეთ ჩვენი პოდკასტი: ალმასივით მყარი: რას ნიშნავს ეს?
ფრანციუმის ისტორია
ის, რაც ფრანციუმის ისტორიაში გამოირჩევა, არის რამდენჯერ თქვა ადამიანებმა, რომ აღმოაჩინეს მას შემდეგ მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა ამ ელემენტის არსებობა 1871 წელს, სახელის ქვეშ ეკა-ცეზიუმი.
დიდი ხანია ცნობილია, რომ 83-ე ელემენტის, ბისმუტის შემდეგ, პერიოდულ ცხრილში ნაჩვენებია მხოლოდ რადიოაქტიური და არასტაბილური ელემენტები - გამონაკლისებით, როგორიცაა ურანი და თორიუმი. მიუხედავად ამისა, ამან ბევრ მეცნიერს ხელი არ შეუშალა, ეძიათ 87 ელემენტი ბუნებრივ წყაროებში და, უფრო ხშირად, აცხადებდნენ მის აღმოჩენას.
Მაგალითად, 1925 წელს რუსმა ქიმიკოსმა დობროსერდოვმა დააფიქსირა სუსტი რადიოაქტიურობა ნიმუშში კალიუმი, დაასკვნა, რომ ეს იქნება ელემენტი 87 და დაარქვით მას რუსიუმიმშობლიური ქვეყნის საპატივცემულოდ. თუმცა, ფაქტის საუკეთესო ახსნა იყო ის, რომ, ფაქტობრივად, იზოტოპიდან რადიოაქტიურობა გამოვლინდა. 40K, ბეტა ემიტერი, რომელიც შეადგენს ბუნებრივი კალიუმის დაახლოებით 0,012%-ს.
1926 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსებმა დრუსმა და ლორინგმა მანგანუმის (II) სულფატის სპექტრული ხაზების ანალიზისას, მათ ასევე ვარაუდობდნენ, რომ აკვირდებოდნენ 87 ელემენტთან დაკავშირებულ ზოგიერთ ხაზს, რისთვისაც მოგვიანებით შემოგვთავაზეს სახელი ტუტე. თუმცა, მტკიცებულებათა სისუსტე მკვლევარებს წინსვლისკენ უშლიდა ხელს.
შემდეგ, 1930 წელს, ფრედ ალისონმა განაცხადა, რომ აღმოაჩინა 87-ე ელემენტი პოლიციტის (ცეზიუმით მდიდარი საბადო) და ლეპიდოლიტის (მადანი მადანი) ნიმუშებით ექსპერიმენტების შემდეგ. ლითიუმი მის შემადგენლობაში). ელისონმა შესთავაზა სახელი ვირჯინიუმი აშშ-ს ვირჯინიის შტატის საპატივცემულოდ. თუმცა, 1934 წელს მაკფერსონმა აჩვენა უზუსტობები ალისონის აღმოჩენაში.
ორი წლის შემდეგ, ჟან პერენმა, ფრანგმა ფიზიკოსმა, რომელმაც დაადასტურა აინშტაინის ბრაუნის მოძრაობის თეორია. ამრიგად, საკმარისი მტკიცებულება ატომების არსებობის შესახებ, შეუერთდა რომაელ ფიზიკოსს ჰორია ჰულუბეის სხივების ექსპერიმენტების სერიას. X. შემდეგ მათ მიიღეს მოსალოდნელი შედეგები 87 ელემენტისთვის, რომელიც მათ დაუყოვნებლივ დაარქვეს მოლდავიუმიმოლდოვის რეგიონის მითითებით, ჰულუბეის დაბადების ადგილი. თუმცა, ნამუშევარი კვლავ გააკრიტიკეს ინტერპრეტაციების ფონზე.
ვერცერთმა მკვლევარმა ვერ გაიგო, მაგრამ რა მოხდა, რომ ფრანციუმს აქვს ძალიან არასტაბილური იზოტოპები, ძალიან მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდით. უბედურება ისეთი იყო, რომ 87-ე ელემენტის არარსებობაც კი განიხილებოდა.
თუმცა, 1939 წელს, 87-ე ელემენტის აღმოჩენა მოხდა ვიღაცის მიერ, რომელმაც დაიწყო ლაბორანტად. მარი კიური, პარიზში: The ფრანგი მარგარიტა პერეი. რადიოაქტიური ნიმუშების დამუშავებისა და გაწმენდის კარგი გამოცდილებით, პერის დაევალა 89-ე ელემენტის, აქტინიუმის რადიოაქტიური ნიმუშის ანალიზი.
მეცნიერი იყო პირველი, ვინც დააკვირდა აქტინიუმის მიერ წარმოქმნილ ალფა და ბეტა ემისიებს, გამოავლენს ახალ ელემენტს ნახევარგამოყოფის პერიოდით 21 წუთი. შემდეგ ფრანგმა ქალმა ფრთხილად გამოაცხადა თავისი აღმოჩენა და 1946 წელს დაიცვა სადოქტორო დისერტაცია. ელემენტი 87: აქტინიუმი-K.
შემდეგ ახალ ელემენტს დაარქვეს ფრანციუმი, მისი მშობლიური ქვეყნის საპატივცემულოდ, თავდაპირველად Fa-ს სიმბოლოთი. 1949 წელს, წმინდა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირმა (Iupac) დაადასტურა ელემენტი პერეის მიერ მიცემული სახელით., მაგრამ 1951 წელს შეცვალა სიმბოლო Fr.
ამოხსნილი სავარჯიშოები ფრანციუმზე
კითხვა 1
ფრანტიუმი (Fr, Z = 87) არის ტუტე ლითონი მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდით და არასტაბილურია. თუმცა, ცნობილია, რომ მას აქვს სხვა ტუტე ლითონების მსგავსი თვისებები.
ზემოაღნიშნული ინფორმაციის საფუძველზე, რა არის სავარაუდო ნაერთი, რომელიც წარმოიქმნება ფრანციუმსა და ბრომს შორის (Br, Z = 35)?
ა) FrBr2
ბ) ფრ2ძმ
გ) FrBr
დ) FrBr3
პასუხი
ფრანტიუმს, როგორც ტუტე მეტალს, აქვს NOX ტოლი +1. უკვე ბრომი, ა ჰალოგენი, ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში აქვს NOX -1-ის ტოლი. აქედან გამომდინარე, მათ შორის ყველაზე სავარაუდო ნაერთია ასო C, FrBr.
კითხვა 2
ატომური რადიუსი უკიდურესად მნიშვნელოვანი პერიოდული თვისებაა, რადგან ის არა მხოლოდ განასხვავებს ატომებს მათი ზომების მიხედვით, არამედ ეხმარება ატომების რეაქტიულობისა და სხვა თვისებების გაგებაში.
პერიოდული ცხრილის ელემენტებს შორის ყველაზე დიდი ატომური რადიუსის მქონე ელემენტია:
ა) ფ
ბ) ც
გ) ჰ
დ) ფრ
ე) ოგ
პასუხი
ცნობილია, რომ ატომური რადიუსი უფრო დიდია ელემენტის პერიოდი და რაც უფრო მცირეა რიცხვი ელექტრონები ვალენტურ ფენაში. ამრიგად, ყველაზე დიდი რადიუსის მქონე ელემენტი არის ფრანციუმი, Fr, როგორც ეს არის პერიოდული ცხრილის მეშვიდე პერიოდში და აქვს მხოლოდ ერთი ვალენტური ელექტრონი.
სტეფანო არაუხო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი
