TEN franko, symbol Fr, liczba atomowa 87, jest pierwiastkiem należącym do grupy 1 Układ okresowy pierwiastków, metale alkaliczne. Jednak w przeciwieństwie do innych elementów grupy, frans nie posiada stabilnych izotopów, co nawet utrudniało jego odkrycie. W rzeczywistości frans był ostatni element do odkrycia i izolowane w naturalnych próbkach.
Jego duża niestabilność atomowa nie pozwala na uzyskanie widocznych i ciężkich próbek, dlatego jego właściwości fizykochemiczne są ekstrapolowane z danych innych metali alkalicznych. Szacuje się, że w skorupie ziemskiej znajduje się tylko 30 gramów fransu, co czyni go drugi najrzadszy pierwiastek na planecie, za astatyną.
Przeczytaj też: Rubid — pierwiastek używany do produkcji okularów specjalnych i zegarów atomowych
podsumowanie francuza
Francum to metal alkaliczny znajdujący się w siódmym okresie Układu Okresowego, symbol Fr, Z = 87.
Nie ma stabilnych izotopów i jest drugim najrzadszym pierwiastkiem na planecie.
Jego najbardziej stabilny izotop ma czas pół życia 22 minuty.
To element z największymi promień atomowy układu okresowego pierwiastków, oprócz tego, że jest najbardziej elektrododatni.
Można go uzyskać tylko w procesach jądrowych, ponieważ jest trudny do wyizolowania.
Wciąż nie ma praktycznych zastosowań związanych z frankiem.
Właściwości franka
Symbol: ks.
masa atomowa: 223,02 godz.
Punkt fuzji: 22°C (szacunkowo).
Temperatura wrzenia: 665 °C (szacunkowo).
Gęstość: 2,5 g/cm³ (szacunkowo).
elektroujemność: 0,79.
Dystrybucja elektroniczna: [Rn] 7s1.
→ Lekcja wideo na temat okresowych i aperiodycznych właściwości pierwiastków chemicznych
Charakterystyka fransu
francium ma kilka izotopów, ale izotop 233 jest najbardziej stabilny, osiągając okres półtrwania wynoszący 22 minuty. Tylko izotop 212 ma podobny okres półtrwania wynoszący 21 minut, podczas gdy inne nawet nie zbliżają się do tego, a mogą mieć nawet okresy półtrwania rzędu sekund.
to wszystko niestabilność atomowa utrudnia określenie ważnych cech fizycznych i właściwości. W rzeczywistości znane właściwości uzyskano w ekstremalnych warunkach. roztwór (koncentracja rzędu 10-15 mol/L).
Jako metal alkaliczny wiadomo, że jego stopień utlenienia wynosi +1. Eksperymenty wykazały również, że frank jest najważniejszym elementem elektrododatni układu okresowego pierwiastków. Kolejną wiodącą pozycją, jaką ten element ma w tabeli, jest ten o największej średnicy, z 2,7 angström (10-10 m).
Podobnie jak inne metale alkaliczne, fran pozostaje w roztworze, podczas gdy inne pierwiastki wytrącają się w postaci wodorotlenków, węglanów, fluorków, siarczków, chromianów itp.
Przeczytaj też: Czym są pierwiastki promieniotwórcze?
Pozyskanie franka
Francium-223, najbardziej stabilny izotop Fr, był po raz pierwszy wykryty poprzez emisję alfa aktyny-227. Możliwa jest również produkcja fransu (izotop 212) przez bombardowanie złoto (197Au) z tlenem-18 (18O) w reaktorze jądrowym.
Frant można zdobyć na wiele sposobów. Na przykład, istnieje możliwość wytrącenia go cez, Poprzez sole trudno rozpuszczalne pierwiastki, takie jak nadchloran (ClO4-), heksachloroplatynian (PtCl62-), jodan (IO4-), miedzy innymi. Oczekuje się jednak, że oddzielenie cezu i fransu będzie bardzo trudne.
Inne metody opracowane w latach 60. i 70. pozwoliły na oddzielenie fransu od roztworów cezu i rubidu poprzez żywice kationowymienne. Frant-223, który został odkryty na podstawie emisji alfa aktynu-227, można również oddzielić od aktynu i innych produktów rozkładu za pomocą technik selektywnego wytrącania. Istnieje również inna technika stosowana ze względnym sukcesem: sublimacja chlorku francu (FrCl) w temperaturach około 300 °C.
Zastosowania franka
Testy na szczurach wykazały, że frans gromadzi się w nerkach, wątrobie i gruczołach ślinowych. Ponadto podjęto próbę zastosowania go w medycynie nuklearnej, w diagnostyce nowotworów, ale trudności w przygotowaniu i wyizolowaniu sprawiły, że projekt był niewykonalny. Ta cecha, w połączeniu z niskim okresem półtrwania, sprawia, że francium jeden z kilku elementy brak praktycznych zastosowań.
Jednak fakt posiadania największy promień atomowy układu okresowego pierwiastków i mając tylko jeden elektron w warstwa walencyjna zaciekawia niektórych badaczy jego naturą. W 2002 roku grupie naukowców w Stanach Zjednoczonych udało się uwięzić 300 000 atomów franu, aby dowiedzieć się więcej o tym pierwiastku.
Sprawdź nasz podcast: Twardy jak diament: co to znaczy?
historia franka
W historii francium wyróżnia się to, ile razy ludzie powiedzieli, że odkryli go później Mendelejew przewidział istnienie tego pierwiastka w 1871 r., pod nazwą eka-cez.
Od dawna wiadomo, że po pierwiastku 83, bizmucie, układ okresowy pierwiastków pokazuje tylko pierwiastki radioaktywne i niestabilne — z wyjątkami, takimi jak uran i tor. Mimo to nie zniechęciło to wielu naukowców do poszukiwania pierwiastka 87 w naturalnych źródłach i, częściej, do twierdzenia o jego odkryciu.
Na przykład, w 1925 r. rosyjski chemik Dobroserdov zaobserwował słaby radioaktywność w próbce potas, stwierdzając, że byłby to element 87 i nazywając go Rosja, na cześć ojczyzny. Jednak najlepszym wyjaśnieniem tego faktu było to, że w rzeczywistości wykryto radioaktywność izotopu. 40K, emiter beta, który stanowi około 0,012% naturalnego potasu.
W 1926 r. angielscy chemicy Druce i Loring, analizując linie spektralne siarczanu manganu(II), przypuszczali również, że zaobserwowali pewne wiersze odnoszące się do elementu 87, dla którego później zaproponowali Nazwa alkaliczny. Jednak słabość dowodów zniechęciła badaczy do pójścia naprzód.
Następnie, w 1930 roku, Fred Allison ogłosił odkrycie pierwiastka 87 po kilku eksperymentach z próbkami polucytu (rudy bogatej w cez) i lepidolitu (rudy z zawartością cezu). lit w swoim składzie). Allison zaproponowała nazwę wirginia na cześć amerykańskiego stanu Wirginia. Jednak w 1934 roku MacPherson wykazał nieścisłości w odkryciu Allison.
Dwa lata później Jean Perrin, francuski fizyk, o którym wiadomo, że potwierdził teorię ruchów Browna Einsteina, zapewniając: tym samym wystarczającym dowodem na istnienie atomów, dołączył rzymski fizyk Horia Hulubei w serii eksperymentów z promieniami X. Następnie uzyskali oczekiwane wyniki dla pierwiastka 87, który szybko nazwali mołdawia, w odniesieniu do regionu Mołdawii, miejsca urodzenia Hulubei. Jednak po raz kolejny dzieło zostało skrytykowane w świetle interpretacji.
Żaden z badaczy nie mógł tego zrozumieć, ale stało się tak, że fran zawiera bardzo niestabilne izotopy o bardzo krótkim okresie półtrwania. Nieszczęście było takie, że rozważano nawet nieistnienie elementu 87.
Jednak w 1939 roku odkrycie pierwiastka 87 nastąpiło przez kogoś, kto zaczynał jako asystent laboratoryjny nikogo innego jak Maria Curie, w Paryżu: ten Francuska Małgorzata Perey. Mając duże doświadczenie w obsłudze i oczyszczaniu próbek radioaktywnych, Perey otrzymał zadanie przeanalizowania radioaktywnej próbki aktynu, pierwiastka 89.
naukowiec jako pierwszy zaobserwował emisje alfa i beta wytwarzane przez aktynę, odsłaniając nowy pierwiastek z okresem półtrwania wynoszącym 21 minut. Francuzka następnie ostrożnie ogłosiła swoje odkrycie iw 1946 roku obroniła pracę doktorską Pierwiastek 87: Aktyn-K.
Nowy pierwiastek został następnie nazwany francium, na cześć ojczyzny, początkowo z symbolem Fa. W 1949 r Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (Iupac) potwierdziła pierwiastek o nazwie nadanej przez Perey, ale w 1951 r. zmienił symbol na ks.
Rozwiązane ćwiczenia na francium
Pytanie 1
Frant (Fr, Z = 87) jest metalem alkalicznym o krótkim okresie półtrwania i jest niestabilny. Wiadomo jednak, że ma pewne właściwości podobne do innych metali alkalicznych.
W oparciu o powyższe informacje, jaki jest prawdopodobny związek utworzony między fransem a bromem (Br, Z = 35)?
A) FrBr2
B) Fr2br
C) FrBr
D) FrBr3
Odpowiedź
Frant jako metal alkaliczny ma NOX równe +1. Już brom, a fluorowiec, przy braku tlenu ma NOX równe -1. Dlatego najbardziej prawdopodobnym związkiem wśród nich jest litera C, FrBr.
pytanie 2
Promień atomowy jest niezwykle ważną właściwością okresową, ponieważ nie tylko różnicuje atomy pod względem ich rozmiarów, ale także pomaga zrozumieć reaktywność i inne właściwości atomów.
Wśród elementów układu okresowego pierwiastkiem o największym promieniu atomowym jest:
A) F
B) Cs
C) H
D) Fr
E) Og
Odpowiedź
Wiadomo, że promień atomu jest tym większy im większy okres pierwiastka i mniejsza liczba elektrony w warstwie walencyjnej. Zatem pierwiastkiem o największym promieniu jest fran, Fr, tak jak w siódmym okresie Układu Okresowego i ma tylko jeden elektron walencyjny.
Stéfano Araújo Novais
Nauczyciel chemii
