Fransiyum (Fr): özellikleri ve uygulamaları

bu fransiyum, sembolü Fr, atom numarası 87, Grup 1'e ait bir elementtir. Periyodik tablo, alkali metaller. Bununla birlikte, grubun diğer elementlerinden farklı olarak, fransiyumun kararlı izotopları yoktur, bu da keşfini zorlaştırmıştır. Aslında, francium keşfedilen son element ve doğal örneklerden izole edilmiştir.

Büyük atomik kararsızlığı, görünür ve ağır numunelerin elde edilmesine izin vermez, bu nedenle fizikokimyasal özellikleri diğer alkali metallerin verilerinden tahmin edilir. Yerkabuğunda sadece 30 gram fransiyum olduğu tahmin edilmektedir, bu da onu gezegendeki en nadir ikinci element, sadece astatinin arkasında.

Siz de okuyun: Rubidyum - özel camların ve atom saatlerinin imalatında kullanılan element

fransiyum özeti

• Fransiyum, Periyodik Tablonun yedinci periyodunda yer alan, sembol Fr, Z = 87 olan bir alkali metaldir.

• Kararlı izotopları yoktur ve gezegendeki en nadir ikinci elementtir.

• En kararlı izotopunun bir zamanı vardır. yarı ömür 22 dakika.

• en büyük olan elementtir atom ışını Periyodik Tablonun en elektropozitif olmasının yanı sıra.

• Sadece nükleer işlemlerle elde edilebilir, izole edilmesi zordur.

• Fransiyum ile ilgili hala pratik bir uygulama yoktur.

Fransiyum Özellikleri

• sembol: Fr.

• atom kütlesi: 223.02 u.

• füzyon noktası: 22°C (tahmini).

• Kaynama noktası: 665 °C (tahmini).

• Yoğunluk: 2.5 g/cm³ (tahmini).

• elektronegatiflik: 0,79.

• elektronik dağıtım: [Rn] 7s¹.

→ Kimyasal elementlerin periyodik ve periyodik olmayan özellikleri hakkında video dersi

Fransiyum Özellikleri

fransiyum birkaç izotopu vardır, ancak izotop 233 en kararlı olanıdır ve 22 dakikalık bir yarı ömre ulaşır. Sadece izotop 212, 21 dakikalık benzer bir yarı ömre sahipken, diğerleri buna yakın bile değil ve hatta saniye mertebesinde yarı ömre sahip olabilir.

Fransiyum radyoaktif bir elementtir.

hepsi bu atomik kararsızlık önemli fiziksel özelliklerin ve özelliklerin belirlenmesini engeller. Aslında, bilinen özellikler aşırı koşullar altında elde edildi. seyreltme (10 derecelik konsantrasyon^-15 mol/L).

Bir alkali metal olarak oksidasyon numarasının +1 olduğu bilinmektedir. Deneyler ayrıca fransiyumun en elementtir elektropozitif Periyodik Tablonun. Bu elemanın tabloda sahip olduğu bir diğer lider konum, 2,7 angström (10) ile en büyük çapa sahip olandır.^-10 m).

Diğer alkali metaller gibi, fransiyum çözelti içinde kalırken diğer elementler hidroksitler, karbonatlar, florürler, sülfürler, kromatlar vb. şeklinde çökelir.

Siz de okuyun: Radyoaktif elementler nelerdir?

Fransiyum elde etmek

Fr'nin en kararlı izotopu olan Francium-223, ilk olarak aktin-227'nin alfa emisyonu yoluyla tespit edildi. Bombardıman yoluyla fransiyum (izotop 212) üretmek de mümkündür. altın (¹⁹⁷Au) oksijen-18 ile (¹⁸O) bir nükleer reaktörde.

Frantium çeşitli şekillerde elde edilebilir. Örneğin, ile çökeltme olasılığı vardır. sezyum, vasıtasıyla tuzlar perklorat (ClO) gibi az çözünür elementler₄^-), heksakloroplatinat (PtCl₆^2-), iyodat (IO₄^-), diğerleri arasında. Ancak sezyum ve fransiyumun ayrılmasının çok zor olması bekleniyor.

1960'larda ve 1970'lerde geliştirilen diğer yöntemler, fransiyumun sezyum ve rubidyum çözeltilerinden ayrılması katyon değişim reçineleri aracılığıyla. Aktinyum-227'nin alfa emisyonundan keşfedilen Frantium-223, seçici çökeltme teknikleri ile aktinyum ve diğer parçalanma ürünlerinden de ayrılabilir. Göreceli başarı ile kullanılan başka bir teknik daha vardır: fransiyum klorürün (FrCl) 300 °C civarındaki sıcaklıklarda süblimleştirilmesi.

Fransiyum uygulamaları

Sıçanlarla yapılan testler, fransiyumun böbreklerde, karaciğerde ve tükürük bezlerinde biriktiği sonucuna varmıştır. Ayrıca nükleer tıpta, kanser tanısında uygulanmaya çalışılmış ancak hazırlanması ve izole edilmesinin zorluğu projeyi imkansız kılmıştır. Düşük yarı ömrüne eklenen bu özellik, fransiyum birkaçından biri elementler pratik uygulama yok.

Ancak, sahip olduğu gerçeği Periyodik Tablonun en büyük atom yarıçapı ve içinde sadece bir elektron bulunan değerlik katmanı bazı araştırmacıları doğası hakkında meraklandırıyor. 2002'de Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir grup araştırmacı, element hakkında daha fazla bilgi edinmek için 300.000 fransiyum atomunu yakalamayı başardı.

Podcastimize göz atın: Elmas kadar sert: Bu ne anlama geliyor?

francium tarihi

Francium tarihinde öne çıkan şey, insanların onu keşfettiklerini söylemelerinin sayısıdır. Mendeleev, 1871'de bu elementin varlığını tahmin ediyor, adı altında eka-sezyum.

83 nolu element olan bizmuttan sonra, Periyodik Tablonun sadece radyoaktif ve kararsız elementleri gösterdiği uzun zamandır bilinmektedir - uranyum ve toryum gibi istisnalar dışında. Yine de bu, pek çok bilim insanını doğal kaynaklarda 87. elementi aramaktan ve çoğu zaman onun keşfini iddia etmekten caydırmadı.

Periyodik Tablonun mucidi Dmitri Mendeleev, element 87'yi tahmin etti.

Örneğin, 1925'te Rus kimyager Dobroserdov, zayıf bir radyoaktivite bir örnekte potasyum, bunun element 87 olacağı sonucuna varıyor ve onu adlandırıyor rusya, memleketinin onuruna. Bununla birlikte, gerçeğin en iyi açıklaması, aslında izotoptan radyoaktivitenin tespit edilmesiydi. ⁴⁰K, doğal potasyumun yaklaşık %0.012'sini oluşturan bir beta yayıcı.

1926'da İngiliz kimyagerler Druce ve Loring, manganez (II) sülfatın spektral çizgilerini analiz ederken, ayrıca, daha sonra önerdikleri 87. elementle ilgili bazı satırları gözlemlediklerini varsaydılar. adına alkalinyum. Bununla birlikte, kanıtların zayıflığı, araştırmacıları ilerlemekten caydırdı.

Daha sonra, 1930'da Fred Allison, polusit (sezyum açısından zengin bir cevher) ve lepidolit (bir lityum bileşiminde). Allison isim önerdi bakire ABD'nin Virginia eyaletinin onuruna. Ancak, 1934'te MacPherson, Allison'ın keşfinde yanlışlıklar olduğunu gösterdi.

İki yıl sonra, Einstein'ın Brownian hareket teorisini doğruladığı bilinen Fransız fizikçi Jean Perrin, şunları sağladı: Böylece atomların varlığına dair yeterli kanıt, ışınlarla yapılan bir dizi deneyde Romalı fizikçi Horia Hulubei'ye katıldı. X. Daha sonra, derhal adlandırdıkları element 87 için beklenen sonuçları elde ettiler. Moldavium, Moldova bölgesi ile ilgili olarak, Hulubei'nin doğum yeri. Ancak yapılan yorumlar ışığında eser yine eleştirilmiştir.

Araştırmacıların hiçbiri anlayamadı ama olan şu ki, fransiyum çok kısa yarı ömre sahip çok kararsız izotoplara sahip. talihsizlik böyle oldu 87. elementin yokluğu bile düşünüldü.

Bununla birlikte, 1939'da, 87 numaralı elementin keşfi, laboratuvar asistanı olarak başlayan biri tarafından gerçekleşti. Marie Curie, Paris'te: bu Fransız Margueritesi Perey. Radyoaktif örneklerin işlenmesi ve saflaştırılması konusunda iyi bir uzmanlığa sahip olan Perey, element 89'un radyoaktif bir aktinyum örneğini analiz etmekle görevlendirildi.

Bilim insanı aktinyum tarafından üretilen alfa ve beta emisyonlarını gözlemleyen ilk kişi oldu, 21 dakikalık yarı ömre sahip yeni bir element ortaya çıkardı. Fransız kadın daha sonra dikkatli bir şekilde keşfini duyurdu ve 1946'da doktora tezini savundu. Element 87: Aktinyum-K.

Yeni element daha sonra kendi ülkesinin onuruna, başlangıçta Fa sembolüyle birlikte fransiyum olarak adlandırıldı. 1949 yılında, Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği (Iupac), elementi Perey tarafından verilen isim ile doğruladı., ancak 1951'de sembolü Fr olarak değiştirdi.

Fransiyum üzerinde çözülmüş alıştırmalar

soru 1

Frantium (Fr, Z = 87), yarı ömrü kısa olan ve kararsız bir alkali metaldir. Ancak diğer alkali metallere benzer bazı özelliklere sahip olduğu bilinmektedir.

Yukarıdaki bilgilere göre, fransiyum ve brom (Br, Z = 35) arasında oluşan muhtemel bileşik nedir?

A) FrBr₂

B) Fr₂br

C) FrBr

D) FrBr₃

Cevap vermek

Frantium, bir alkali metal olarak, +1'e eşit NOX'e sahiptir. Zaten brom, bir halojen, oksijen yokluğunda -1'e eşit NOX'e sahiptir. Bu nedenle, aralarındaki en olası bileşik C, FrBr harfidir.

soru 2

Atom yarıçapı son derece önemli bir periyodik özelliktir, çünkü atomları yalnızca boyutlarına göre ayırt etmekle kalmaz, aynı zamanda atomların reaktivitesini ve diğer özelliklerini anlamaya yardımcı olur.

Periyodik Tablodaki elementler arasında atom yarıçapı en büyük olan element:

A) F

B) C'ler

C) H

D) Fr

E) Og

Cevap vermek

Atom yarıçapının, elementin periyodu ne kadar büyük ve sayısı o kadar küçük olduğu bilinmektedir. elektronlar değerlik katmanında. Böylece, en büyük yarıçapa sahip element, Periyodik Tablonun yedinci periyodunda olduğu gibi fransiyum, Fr'dir ve sadece bir değerlik elektronuna sahiptir.

Stéfano Araújo Novais tarafından
Kimya öğretmeni