THE francijs, simbols Fr, atomskaitlis 87, ir elements, kas pieder 1. grupai Periodiskā tabula, sārmu metāli. Tomēr atšķirībā no citiem grupas elementiem francijam nav stabilu izotopu, kas pat apgrūtināja tā atklāšanu. Faktiski francijs bija tas pēdējais atklātais elements un izolēti dabiskos paraugos.
Tā lielā atomu nestabilitāte neļauj iegūt redzamus un smagus paraugus, tāpēc tā fizikāli ķīmiskās īpašības tiek ekstrapolētas no citu sārmu metālu datiem. Tiek lēsts, ka zemes garozā ir tikai 30 grami francija, kas padara to otrs retākais elements uz planētas, aiz tikai astatīna.
Izlasi arī: Rubidijs — elements, ko izmanto speciālu briļļu un atompulksteņu ražošanā
francija kopsavilkums
Francijs ir sārmu metāls, kas atrodas periodiskās sistēmas septītajā periodā, simbols Fr, Z = 87.
Tam nav stabilu izotopu, un tas ir otrs retākais elements uz planētas.
Tā stabilākajam izotopam ir laiks no Pus dzīve 22 minūtes.
Tā ir stihija ar vislielāko atomu stars no periodiskās tabulas, turklāt tā ir elektropozitīvākā.
To var iegūt tikai kodolprocesos, jo to ir grūti izolēt.
Joprojām nav praktisku pielietojumu saistībā ar franciju.
Francija īpašības
Simbols: Fr.
atomu masa: 223,02 u.
Sadales punkts: 22°C (aptuvenais).
Vārīšanās punkts: 665 °C (aptuveni).
Blīvums: 2,5 g/cm³ (aptuvenais).
elektronegativitāte: 0,79.
Elektroniskā izplatīšana: [Rn] 7s1.
→ Video nodarbība par ķīmisko elementu periodiskajām un aperiodiskajām īpašībām
Francija īpašības
francijs ir vairāki izotopi, bet izotops 233 ir visstabilākais, sasniedzot 22 minūšu pussabrukšanas periodu. Tikai izotopam 212 ir līdzīgs pussabrukšanas periods 21 minūte, bet pārējiem tas pat ne tuvu netuvojas, un tiem var būt pat dažu sekunžu pussabrukšanas periods.
viss šis atomu nestabilitāte kavē svarīgu fizisko īpašību un īpašību noteikšanu. Faktiski zināmās īpašības tika iegūtas ekstremālos apstākļos. atšķaidīšana (koncentrācija apmēram 10-15 mol/l).
Kā sārmu metāls, tā oksidācijas skaitlis ir zināms +1. Eksperimenti arī pierādījuši, ka francijs ir visvairāk elements elektropozitīvs periodiskās tabulas. Vēl viena šī elementa vadošā pozīcija tabulā ir tas, kura diametrs ir vislielākais ar 2,7 angstrēmiem (10-10 m).
Tāpat kā citi sārmu metāli, francijs paliek šķīdumā, bet citi elementi izgulsnējas hidroksīdu, karbonātu, fluorīdu, sulfīdu, hromātu utt.
Izlasi arī: Kas ir radioaktīvie elementi?
Francija iegūšana
Francijs-223, Fr stabilākais izotops, bija pirmo reizi tika atklāts ar aktīna-227 alfa emisiju. Ir iespējams arī ražot franciju (izotopu 212) ar bombardēšanu zelts (197Au) ar skābekli-18 (18O) kodolreaktorā.
Frantiju var iegūt vairākos veidos. Piemēram, pastāv iespēja to nogulsnēt ar cēzijs, cauri sāļi slikti šķīstošie elementi, piemēram, perhlorāts (ClO4-), heksahlorplatināts (PtCl62-), jodāts (IO4-), starp citiem. Tomēr sagaidāms, ka cēzija un francija atdalīšana būs ļoti sarežģīta.
Citas metodes, kas izstrādātas 1960. un 1970. gados, ļāva francija atdalīšana no cēzija un rubīdija šķīdumiem caur katjonu apmaiņas sveķiem. Francijs-223, kas tika atklāts no aktīnija-227 alfa emisijas, var arī tikt atdalīts no aktīnija un citiem sadalīšanās produktiem, izmantojot selektīvus nogulsnēšanas paņēmienus. Ir arī cits paņēmiens, ko izmanto salīdzinoši veiksmīgi: francija hlorīda (FrCl) sublimācija aptuveni 300 °C temperatūrā.
Francija pielietojumi
Pārbaudēs ar žurkām secināts, ka francijs uzkrājas nierēs, aknās un siekalu dziedzeros. Turklāt bija mēģinājums to pielietot kodolmedicīnā, vēža diagnostikā, taču grūtības to sagatavot un izolēt padarīja projektu neiespējamu. Šī īpašība, kurai pievienots zemais pussabrukšanas periods, veido franciju viens no retajiem elementi nav praktisku pielietojumu.
Tomēr fakts, ka ir Periodiskās tabulas lielākais atomu rādiuss un tajā ir tikai viens elektrons valences slānis tas dažiem pētniekiem rada ziņkāri par tās būtību. 2002. gadā pētnieku grupai ASV izdevās notvert 300 000 francija atomu, lai uzzinātu vairāk par šo elementu.
Apskatiet mūsu podkāstu: Ciets kā dimants: ko tas nozīmē?
francija vēsture
Francija vēsturē izceļas tas, cik reižu cilvēki teica, ka viņi to atklājuši pēc tam Mendeļejevs prognozēja šī elementa esamību 1871. gadā, ar nosaukumu eka-cēzijs.
Jau sen ir zināms, ka pēc elementa 83, bismuta, periodiskā tabula parāda tikai radioaktīvos un nestabilos elementus, ar izņēmumiem, piemēram, urānu un toriju. Tomēr tas nav atturējis daudzus zinātniekus meklēt 87. elementu dabiskos avotos un biežāk apgalvot, ka tas ir atklāts.
Piemēram, 1925. gadā krievu ķīmiķis Dobroserdovs novēroja vāju radioaktivitāte paraugā kālijs, secinot, ka tas būtu elements 87, un nosaucot to krievija, par godu savai dzimtajai valstij. Tomēr vislabākais fakta izskaidrojums bija tas, ka faktiski tika konstatēta izotopa radioaktivitāte. 40K, beta izstarotājs, kas veido aptuveni 0,012% no dabiskā kālija.
1926. gadā angļu ķīmiķi Druss un Lorings, analizējot mangāna (II) sulfāta spektrālās līnijas, viņi arī uzskatīja, ka ievēro dažas līnijas, kas attiecas uz elementu 87, par ko viņi vēlāk ierosināja vārds sārmains. Tomēr pierādījumu vājums atturēja pētniekus virzīties uz priekšu.
Pēc tam 1930. gadā Freds Elisons apgalvoja, ka ir atklāts elements 87 pēc dažiem eksperimentiem ar polucīta (rūdas, kas bagāta ar cēziju) un lepidolīta (rūda ar litijs tā sastāvā). Elisone ierosināja vārdu virginium par godu ASV Virdžīnijas štatam. Tomēr 1934. gadā Makfersons demonstrēja neprecizitātes Elisona atklājumā.
Divus gadus vēlāk Žans Perins, franču fiziķis, kurš, kā zināms, apstiprināja Einšteina Brauna kustības teoriju, sniedzot: tādējādi, pietiekami pierādījumi par atomu esamību, pievienojās romiešu fiziķei Horijai Hulubei virknē eksperimentu ar stariem. X. Pēc tam viņi ieguva paredzamos rezultātus elementam 87, ko viņi nekavējoties nosauca moldavijs, atsaucoties uz Moldovas reģionu, Hulubejas dzimteni. Tomēr atkal darbs tika kritizēts, ņemot vērā interpretācijas.
Neviens no pētniekiem nevarēja saprast, bet notika tas, ka francijam ir ļoti nestabili izotopi ar ļoti īsu pussabrukšanas periodu. Nelaime bija tāda, ka pat tika apsvērta 87. elementa neesība.
Tomēr 1939. gadā 87. elementu atklāja kāds, kurš sāka strādāt kā laboratorijas asistents nevienam citam kā Marija Kirī, Parīzē: The Franču Margerita Perejs. Ar labām zināšanām radioaktīvo paraugu apstrādē un attīrīšanā Perejam tika uzdots analizēt 89. elementa aktīnija radioaktīvo paraugu.
zinātnieks bija pirmais, kas novēroja aktīnija radītās alfa un beta emisijas, atklājot jaunu elementu ar pussabrukšanas periodu 21 minūti. Pēc tam francūziete piesardzīgi paziņoja par savu atklājumu un 1946. gadā aizstāvēja doktora disertāciju. 87. elements: aktīnijs-K.
Pēc tam jaunais elements tika nosaukts par franciju par godu savai dzimtajai valstij, sākotnēji ar Fa simbolu. 1949. gadā Starptautiskā tīrās un lietišķās ķīmijas savienība (Iupac) apstiprināja elementu ar Pereja doto nosaukumu, bet 1951. gadā nomainīja simbolu uz Fr.
Atrisināja vingrinājumus par franciju
jautājums 1
Frantijs (Fr, Z = 87) ir sārmu metāls ar īsu pussabrukšanas periodu un ir nestabils. Tomēr ir zināms, ka tam ir dažas īpašības, kas līdzīgas citiem sārmu metāliem.
Pamatojoties uz iepriekš minēto informāciju, kāds ir iespējamais savienojums starp franku un bromu (Br, Z = 35)?
A) FrBr2
B) Fr2br
C) FrBr
D) FrBr3
Atbildēt
Frantijam kā sārmu metālam NOX ir vienāds ar +1. Jau broms, a halogēns, ja nav skābekļa, NOX ir vienāds ar -1. Tāpēc visticamākais savienojums starp tiem ir burts C, FrBr.
2. jautājums
Atomu rādiuss ir ārkārtīgi svarīga periodiska īpašība, jo tas ne tikai atšķir atomus pēc to izmēra, bet arī palīdz izprast atomu reaktivitāti un citas īpašības.
Starp periodiskās tabulas elementiem lielākais atomu rādiuss ir:
A) F
B) Cs
C) H
D) Fr
E) Og
Atbildēt
Ir zināms, ka atoma rādiuss ir lielāks, jo lielāks ir elementa periods un jo mazāks ir to skaits elektroni valences slānī. Tādējādi elements ar lielāko rādiusu ir francijs, Fr, kā tas ir periodiskās tabulas septītajā periodā, un tam ir tikai viens valences elektrons.
Autors Stefano Araújo Novais
Ķīmijas skolotājs