Francium

FRANKREICH-Ich bin; Heiraten[lat. Francium] Chemisches Element (Fr), radioaktives Alkalimetall.

◁ Französisch, th, th.

(lat. Francium), ein chemisches Element der Gruppe I des Periodensystems, gehört zu den Alkalimetallen. Radioaktiv, das stabilste Isotop 223 Fr (Halbwertszeit 22 min). Der Name stammt aus Frankreich - der Heimat von M. Perey, der das Element entdeckte. Eines der seltensten und am wenigsten stabilen aller natürlich vorkommenden radioaktiven Elemente. Die Eigenschaften von Francium wurden aufgrund der Unmöglichkeit, nennenswerte Mengen zu isolieren, nicht ausreichend untersucht; nach Schätzung: Dichte 2,3-2,5 g / cm 3, T pl 18-21 ° C. Chemisch das reaktivste aller Alkalimetalle.

FRANCIUM (lat. Francium), Fr (sprich "Francium"), ein radioaktives chemisches Element mit der Ordnungszahl 87. Schwerstes Alkalimetall. Befindet sich in Gruppe IA, in der 7. Periode des Periodensystems der Elemente.
Alle Radioisotope Frankreichs zerfallen schnell, das am längsten lebende natürlich vorkommende a-radioaktive 223 Fr (T1 / 2 = 21,8 min) gehört zur radioaktiven Serie 235 U. Isotope mit Massenzahlen 202-229 wurden erhalten. 7s äußere Schicht elektronische Konfiguration 1. Oxidationsstufe +1 (Wertigkeit I). Der Radius des Atoms beträgt 0,29 nm, der Radius des Fr + -Ions beträgt 0,178 nm. Pauling-Elektronegativität (cm. POLING Linus) 0,7.
In der Natur sein
Der Gehalt in der Erdkruste beträgt mehrere hundert Gramm. 223 Fr werden ständig durch radioaktiven Zerfall erzeugt.
Entdeckungsgeschichte
Die erste Schlussfolgerung über die Existenz von Fr wurde von D.I.Mendeleev . gezogen (cm. MENDELEEW Dmitri Iwanowitsch)... 1938-1939 entdeckte die Französin M. Perey Francium, als sie den radioaktiven Zerfall von 227 Ac untersuchte. 1945 wurde das Element zu Ehren von M. Pereys Heimat Frankreich benannt.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Da den Forschern Proben mit maximal 10 -13 -10 -14 g Fr zur Verfügung stehen, sind Angaben zu seinen Eigenschaften nur versuchsweise bekannt. Fr hat ähnliche Eigenschaften wie Cäsium (cm. CÄSIUM)... Kokristallisiert immer mit seinen Verbindungen. Dichte Fr kann 2,5 kg / dm 3 betragen, Schmelzpunkt 18-21 ° C, Siedepunkt 640-660 ° C.

enzyklopädisches Wörterbuch. 2009 .

Sehen Sie, was "Francium" in anderen Wörterbüchern ist:

- (Francium), Fr, radioaktives chemisches Element der Gruppe I des Periodensystems, Ordnungszahl 87; Alkalimetall. Frankreich wurde 1939 vom französischen Radiochemiker M. Pere entdeckt ... Moderne Enzyklopädie

- (lat. Francium) Fr, chemisches Element der Gruppe I des Periodensystems von Mendelejew, Ordnungszahl 87, Atommasse 223.0197, bezieht sich auf Alkalimetalle. Radioaktiv, das stabilste Isotop 223Fr (Halbwertszeit 21,8 min). Genannt ... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

- (Symbol Fr), ein radioaktives, metallisches Element der ersten Gruppe des Periodensystems, das 1939 entdeckt wurde. Das schwerste Element in der Reihe der ALKALISCHEN METALLE. Es kommt natürlicherweise in Uranerz vor, einem Zersetzungsprodukt von ACTINIUM. Das Element ist selten, ... ... Wissenschaftliches und technisches enzyklopädisches Wörterbuch

Fr (benannt nach Frankreich, der Heimat von M. Pepe, der das Element entdeckte; lateinisch Francium * a. Francium; N. Franzium; F. francium; and. Francio, francium), radioaktive Chemikalie. Element der I-Gruppe des Mendelejew-Systems; bei. n. 87. Hat keine stabilen Isotope. ... ... Geologische Enzyklopädie

- (lat.Francium), Fr, radioaktiv. chem. Element der 1. Gruppenperiode. Elementesysteme, bei. Nummer 87 bezieht sich auf Alkalimetalle. Naim. stabil gegen alle radioaktiven Stoffe. Elemente, die in der Natur vorkommen. Natürlicher Phosphor besteht aus b radioaktivem 223Fr ... ... Physikalische Enzyklopädie

Nomen., Anzahl der Synonyme: 2 Metall (86) Element (159) ASIS Synonymwörterbuch. V. N. Trischin. 2013 ... Synonymwörterbuch

87 Radon ← Francium → Radium ... Wikipedia

- (lat. Francium), chem. Element I gr. periodisch System bezieht sich auf Alkalimetalle. Radioaktiv, naib. Nuklid 223Fr ist stabil (Halbwertszeit 22 min). Name aus Frankreich, der Heimat von M. Perey, der das Element entdeckte. Einer der seltensten und am wenigsten ... ... Naturwissenschaft. enzyklopädisches Wörterbuch

Francium- Schau Francie (Fr) ... Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

francium- Francis statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminis elementas. simbolis (iai) Fr atitikmenys: lot. francium angl. francium rus. Franken... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Bücher

• Radioaktive Metalle Francium und Dubnium. Methoden zur Vorhersage physikalischer Parameter, Nikolaev OS .. Das Buch enthält Methoden zur Vorhersage der physikalischen Parameter von Frankreich und Dubnium. Dies sind radioaktive Metalle der siebten Periode der Tabelle von DI Mendeleev. Die kurzen Halbwertszeiten dieser Metalle ...

Unter den zweiten - ihr Nachbar im Periodensystem, Element Nummer 87 - Francium.

Francium ist aus zwei Gründen interessant: Erstens ist es das schwerste und aktivste Alkalimetall; Zweitens, Francium kann als das instabilste der ersten hundert Elemente des Periodensystems angesehen werden Das am längsten lebende Isotop Frankreichs, 223 Fr, hat eine Halbwertszeit von nur 22 Minuten. Eine so seltene Kombination in einem Element mit hoher chemischer Aktivität und niedrigem Kernwiderstand bestimmte die Schwierigkeiten bei der Entdeckung und Untersuchung dieses Elements.

Wie sie nach Francium suchten

Es kommt nicht oft vor, dass Wissenschaftlerinnen das Glück haben, neue Elemente zu entdecken. Jeder kennt den Namen Maria Sklodowska-Curie, die Radium und Polonium entdeckte. Weniger bekannt ist Ida Noddak (Takke), die Rhenium entdeckte. Die Entdeckung des Elements Nummer 87 ist mit dem Namen einer anderen Frau verbunden - übrigens die Französin Margarita Pere, eine Schülerin von Maria Sklodowska-Curie. Am 9. Januar 1939 verkündete sie die Entdeckung des Elements Nummer 87. Gehen wir jedoch fast 70 Jahre zurück und betrachten die Geschichte der Entdeckung dieses Elements genauer.

Die Existenzmöglichkeit und die Haupteigenschaften von Element Nr. 87 wurden von D.I. Mendelejew. Im Jahr 1871 schrieb er in dem Artikel "Das natürliche System der Elemente und seine Anwendung zur Angabe der Eigenschaften unentdeckter Elemente", der in der Zeitschrift der Russischen Physikochemischen Gesellschaft veröffentlicht wurde: "Dann kann man in der zehnten Reihe mehr Grundlegendes erwarten Elemente der Gruppen I, II und III. Der erste von ihnen sollte das Oxid R 2 O bilden, der zweite - RO und der dritte - R 2 O 3; das erste wird dem Cäsium ähnlich sein, das zweite dem Barium, und alle ihre Oxide müssen natürlich den Charakter der energiereichsten Basen haben."

Aufgrund der Lage von Ecacesium im Periodensystem würde man erwarten, dass das Metall selbst bei Raumtemperatur flüssig ist, da Cäsium bei 28 ° C schmilzt. Aufgrund der hohen Reaktivität sollte alles terrestrische Ecacesium nur in Form von Salzen vorkommen, die in ihrer Löslichkeit die Salze der restlichen Alkalimetalle übertreffen sollten, da beim Übergang von Lithium zu Cäsium die Löslichkeit von Salzen zunimmt.

Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts haben dieses interessante Element jedoch nicht entdeckt. Nach der Entdeckung der radioaktiven Nachbarn von Element 87 wurde klar, dass es auch radioaktiv sein muss. Aber auch das hat die Situation nicht geklärt.

Wissenschaftler, die nach dem 87. Element suchen, können bedingt in zwei große Gruppen eingeteilt werden. Erstere vermuteten in der Natur stabile oder langlebige Isotope dieses Elements und suchten deshalb in Mineralien und Konzentraten von Alkalimetallen, im Wasser der Meere und Ozeane, in Heu- und Pilzasche, in Melasse und Zigarrenasche. Die zweite Gruppe von Wissenschaftlern, die sich auf die Radioaktivität des Elements Nr. 87 konzentrierte, suchte es unter den Zerfallsprodukten seiner Nachbarelemente.

Bei der Suche nach Ecacesium im Wasser der Meere und Ozeane war das Wasser des Toten Meeres, das die Länder Palästinas umspült, von besonderem Interesse. Als Ergebnis der Expeditionen wurde festgestellt, dass das Wasser dieses Meeres in erheblichen Mengen Ionen von Alkalimetallen, Halogenen und anderen Elementen enthält. "Es ist unmöglich, im Wasser des Toten Meeres zu ertrinken", berichteten populäre Zeitschriften. Der englische Wissenschaftler I. Friend, der im Juli 1925 in diese Gegend reiste, interessierte sich für etwas anderes. „Bereits vor einigen Jahren“, schrieb er, „kam mir der Gedanke, dass Ecacesium im Toten Meer zu finden wäre, wenn es dauerhaft existieren könnte.“

Alle Elemente außer alkalischen wurden aus Wasserproben entfernt. Chloride von Alkalimetallen wurden durch fraktionierte Fällung abgetrennt. Am löslichsten sollte das Ecacesiumchlorid sein. Die im letzten Schritt durchgeführte Röntgenspektralanalyse ermöglichte jedoch keinen Nachweis von Ecacesium.

Dennoch erschienen bald mehrere Berichte in der Literatur über die Entdeckung des 87. Elements, die jedoch später nicht alle bestätigt wurden. 1926 berichteten die englischen Chemiker J. Drews und F. Loring, dass sie in Röntgenbeugungsmustern von Mangansulfat Linien von Ecacesium beobachtet hatten, und schlugen den Namen "Alkalinium" für das neu entdeckte Element vor. 1929 entdeckte der amerikanische Physiker F. Allison mit Hilfe einer im Grunde falschen Methode der magnetooptischen Analyse Spuren des 87. Elements in seltenen Mineralien von Alkalimetallen - Pollucit und Lepidolith. Er nannte "sein" Element Virginium. 1931 scheinen die amerikanischen Wissenschaftler J. Papish und E. Weiner sogar Ecacesium aus dem Mineral Samarskit isoliert zu haben, und 1937 entdeckte der rumänische Chemiker G. Hulubei Ecacesium im Mineral Pollucit und nannte es Moldavium. Aber alle diese Entdeckungen konnten nicht bestätigt werden, da die Entdecker des Alkaliniums, Virginia und Moldawien, die wichtigste Eigenschaft von Ecacesium - seine Radioaktivität - nicht im Geringsten berücksichtigten.

Aber auch die zweite Gruppe von Wissenschaftlern, die unter den Zerfallsprodukten radioaktiver Familien nach dem 87. Element suchte, scheiterte. In keiner der damals bekannten radioaktiven Familien – Uran 238 (4n+2), Uran-235 (4n+3) und Thorium-232 (4n) – gingen die radioaktiven Transformationslinien durch die Isotope des Elements 87. Dies kann zwei Gründe haben: Entweder ist Element Nr. 87 ein Mitglied der fehlenden Reihe (4n + 1) oder der Prozess des radioaktiven Zerfalls von Uran-238 oder Uran-235 im Radium-Polonium-Abschnitt wurde nicht gründlich untersucht . Tatsächlich wurde gleich zu Beginn einer gründlicheren Untersuchung der Uran-238-Reihe entdeckt, dass das 214 Bi-Isotop auf zwei Arten zerfallen kann: einem Alpha-Zerfall unterzogen werden, der sich in 210T1 verwandelt, oder einem Beta-Zerfall, der sich in das 214 Po-Isotop verwandelt . Dieses Phänomen wird Gabelzerfall oder radioaktive Gabel genannt. Ähnliche Gabeln könnte man auf der Radium-Polonium-Sektion erwarten.

Die erste Nachricht über die Entdeckung des 87. Elements als Produkt des radioaktiven Zerfalls erschien 1913 und gehörte dem englischen Chemiker J. Cranston. Mit dem Präparat 228 Ac entdeckte er in diesem Isotop schwache Alphastrahlung (zusätzlich zur bisher bekannten Betastrahlung). Als Ergebnis des Alpha-Zerfalls wird 228 Ac in ein Isotop des 87. Elements umgewandelt - 224 87. Leider blieb Cranstons Nachricht unbemerkt.

Ein Jahr später beobachteten gleich drei österreichische Radiochemiker - Meyer, Hess und Paneth - das Phänomen des verzweigten Zerfalls des Isotops 227 Ac, das zur Reihe des Urans 235 (4n + 3) gehört. Sie fanden Alpha-Teilchen mit einer Weglänge von 3,5 cm in der Luft: "Diese Teilchen entstehen beim Alpha-Zerfall des normalerweise beta-aktiven 227 Ac", argumentierten sie, "... das Zerfallsprodukt muss ein Isotop des Elements 87 . sein ."

Die Schlussfolgerungen dieser Wissenschaftler wurden jedoch mit Misstrauen aufgenommen. Dies wurde hauptsächlich dadurch verursacht, dass die beobachtete Alpha-Aktivität sehr schwach war und dies mit der Möglichkeit von Fehlern behaftet war, zumal das Actinium-227-Präparat eine Beimischung von Protactinium enthalten könnte und Protactinium in der Lage ist, solche Alpha-Partikel zu emittieren.

Neben diesen experimentellen Arbeiten ist die theoretische Studie des Odessaer Chemikers D. Dobroserdov von Interesse. 1925 veröffentlichte er im Ukrainian Chemical Journal eine Nachricht, in der er interessante Überlegungen zum Atomgewicht, den physikalischen und chemischen Eigenschaften des 87. Er betonte insbesondere, dass Ecacesium "sicherlich ein sehr radioaktives Element sein muss". Dobroserdov machte jedoch einen unglücklichen Fehler, der darauf hindeutet, dass die bekannte Radioaktivität von Kalium und Rubidium durch das Vorhandensein von Ecacesium in ihnen erklärt wird.

Im Falle der Entdeckung eines Elements mit solch interessanten Eigenschaften durch russische Wissenschaftler schlug Dobroserdov vor, es Russium zu nennen.

Im folgenden Jahr erschienen gleich zwei Arbeiten: Die herausragenden Radiochemiker O. Gahn (Deutschland) und D. Hevesy (Ungarn) versuchten, das Vorkommen von Ekatsium in der radioaktiven Reihe nachzuweisen. Hevesi untersuchte den Alpha-Zerfall von 228 Ac und 227 Ac sowie den Beta-Zerfall von Emanationen - Isotopen von Radon und zeigte, dass beim Beta-Zerfall von Emanationen keine Isotope des 87. Elements gebildet werden und beim Zerfall von Actinium-228 , wenn das Isotop 224 87 gebildet wird, dann sollte seine Zahl weniger als 1/200.000 der ursprünglichen Zahl von 228 Ac-Kernen betragen.

12 Jahre vergingen, und Ende 1938 begann die französische Chemikerin Margarita Pere, Mitarbeiterin des Pariser Instituts für Radium, nach dem 87. Element zu suchen. Nach Wiederholung der Experimente von Meyer, Hess und Paneth entdeckte sie natürlich auch Alphateilchen mit einer Reichweite von 3,5 cm Um zu beweisen, dass diese mysteriösen Teilchen von Anemonen und nicht von Protactinium emittiert werden, reinigte Pere die Anemonen sehr sorgfältig von Verunreinigungen und Tochterprodukten. Durch gemeinsame Fällung mit vierwertigem Cerhydroxid entfernte sie Radioactinium, ein Isotop des Thoriums, aus der Lösung; Radiumisotope wurden mit Bariumcarbonat und Anemonen mit Lanthanhydroxid entfernt.

Die nach einer solchen Behandlung verbleibende Mutterlauge konnte nur Alkali- und Ammoniumsalze enthalten und sollte, wie es schien, nicht radioaktiv sein. Der Verdampfungsrückstand zeigte jedoch eine klare Beta-Aktivität mit einer Halbwertszeit von 22 Minuten. Es wurde klar, dass diese Aktivität mit einer Art alkalischem Element verbunden ist. Es könnte angenommen werden, dass es durch den Alpha-Zerfall von Actinium entsteht und nach der Verschiebungsregel zum Kern des Elements Nr. 87 gehört. Zum Beweis hat Pere die Aktivität zusammen mit Cäsiumperchlorat in einen Niederschlag umgewandelt. Die Aktivität der erhaltenen Cäsiumperchloratkristalle nahm ebenfalls mit einer Halbwertszeit von 22 Minuten ab.

So entdeckte Pere, dass es in 227 Ac eine radioaktive Gabel gibt: In 1,2 % der Zerfallsfälle bildet sich beim Entweichen von Alpha-Teilchen ein Beta-Strahler mit den Eigenschaften eines schweren Alkalimetalls und einer Halbwertszeit von 22 Minuten:

Lange und mühsame Arbeit endete mit Erfolg, und am 9. September 1939 verkündete Pere die Entdeckung des Elements Nummer 87. Entsprechend der Nomenklatur für natürliche Radioelemente wählte sie dafür den Namen "Anemonen-K". Später, im Jahr 1946, nannte Pere das von ihr entdeckte Element zu Ehren ihrer Heimat Francium, und 1949 genehmigte die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) diesen Namen und das Symbol Fr.

Wie Francium erforscht wurde

Neben 283 Fr sind inzwischen mehrere Isotope des Elements Nr. 87 bekannt, aber nur 223 Fr kommt in nennenswerter Menge in der Natur vor. Mit dem Gesetz des radioaktiven Zerfalls kann man berechnen, dass ein Gramm Natururan 4 * 10 18 g 223 Fr enthält. Und das bedeutet, dass im radioaktiven Gleichgewicht mit der gesamten Masse des terrestrischen Urans etwa 500 g Frankreich-223 vorhanden sind. In verschwindend geringen Mengen gibt es auf der Erde zwei weitere Isotope des Elements 87 - 224 Fr (ein Mitglied der radioaktiven Familie des Thoriums) und 221 Fr. Natürlich ist es fast unmöglich, auf der Erde ein Element zu finden, dessen Weltreserven kein Kilogramm erreichen. Daher wurden alle Studien zu Frankreich und seinen wenigen Verbindungen an künstlichen Produkten durchgeführt.

Francium-223 war lange Zeit das einzige Isotop, das in Experimenten zur Untersuchung der chemischen Eigenschaften des Elements Nr. 87 verwendet wurde. Daher suchten Chemiker natürlich nach Methoden für seine beschleunigte Isolierung aus 227 Ac. 1953 entwickelten M. Pere und der heute berühmte französische Radiochemiker J. Adlov eine Express-Methode zur Isolierung dieses Isotops mittels Papierchromatographie. Bei diesem Verfahren wird eine 227 Ac-Lösung mit 223 Fr auf das Ende eines Papierstreifens aufgetragen, der in die Elutionslösung getaucht wird. Wenn sich die Lösung entlang des Papierbandes bewegt, werden Radioelemente darüber verteilt. 223 Fr, ein Alkalimetall, bewegt sich mit der Lösungsmittelfront und wird später als andere Elemente abgeschieden. Später schlug Adlov vor, eine komplexe organische Verbindung a-Tenoyltrifluoraceton (TTA) zu verwenden, um 223 Fr zu isolieren. Mit der beschriebenen Methode ist es in 10-40 Minuten möglich, eine reine Zubereitung von France-223 zu isolieren. Aufgrund der kurzen Halbwertszeit ist es möglich, mit diesem Medikament nicht länger als zwei Stunden zu arbeiten, wonach eine merkliche Menge an Tochterprodukten gebildet wird und von ihnen entweder Francium gereinigt oder erneut isoliert werden muss.

Mit der Entwicklung der Ionenbeschleunigungstechnik wurden neue Methoden zur Gewinnung von Francium entwickelt. Wenn Endflächen- oder Uran-Targets mit hochenergetischen Protonen bestrahlt werden, werden auch Francium-Isotope gebildet. Die langlebigste davon war Francium-212 mit einer Halbwertszeit von 19,3 Minuten. Für 15 Minuten Bestrahlung eines Gramms Uran mit einem Protonenstrahl mit einer Energie von 660 MeV im Synchrozyklotron des Labors für Kernprobleme des Gemeinsamen Instituts für Kernforschung in Dubna, 5 * 10 13 g French-212 mit an Aktivität von 2,5-107 Zerfällen pro Minute gebildet.

Die Isolierung Frankreichs von bestrahlten Zielen ist ein sehr komplizierter Prozess. In kürzester Zeit muss es aus einer Mischung entfernt werden, die fast alle Elemente des Periodensystems enthält. Mehrere Techniken zur Abtrennung von Francium aus bestrahltem Uran wurden von den sowjetischen Radiochemikern A.K. Lavrukhina, A. A. Posdnjakow I S.S. Rodin und aus bestrahltem Thorium - vom amerikanischen Radiochemiker E. Hyde. Die Auswahl von Frankreich basiert auf seiner Kopräzipitation mit unlöslichen Salzen (Perchlorat oder Cäsium-Silicowolframat) oder mit freier Kieselwolframsäure. Die Extraktionszeit für Frankreich nach diesen Methoden beträgt 25-30 Minuten.

Mit all diesen Methoden wurden 27 Franciumisotope mit Massenzahlen von 203 bis 229 erhalten.

Soweit Francium ist nicht in nennenswerten Mengen erhältlich, seine physikalisch-chemischen Konstanten werden meistens unter Berücksichtigung der Eigenschaften der anderen Mitglieder der Alkalimetallgruppe berechnet. Es wurde berechnet, dass der Schmelzpunkt von Francium etwa 8 ° C beträgt und der Siedepunkt etwa 620 ° C beträgt.

Alle Experimente zur Erforschung der chemischen Eigenschaften Frankreichs wurden natürlich mit kleinsten Mengen dieses Elements durchgeführt. Die Lösungen enthielten nur 10 13 -10 9 g Frankreich. Bei solchen Konzentrationen können Prozesse wichtig werden, die wir beim Umgang mit Makromengen eines Stoffes normalerweise vergessen. Unter diesen Bedingungen kann beispielsweise ein radioaktives Isotop aus der Lösung „verloren“ gehen, an den Wänden von Gefäßen, an der Oberfläche von Sedimenten, an möglichen Verunreinigungen adsorbiert werden ... Daher scheint es, wenn man die Eigenschaften von . untersucht francium, sollte man mit konzentrierteren Lösungen arbeiten. In diesem Fall treten jedoch aufgrund der Prozesse der Radiolyse und Ionisation neue Schwierigkeiten auf.

Trotz aller Schwierigkeiten wurden jedoch einige zuverlässige Daten über die chemischen Eigenschaften Frankreichs erhalten. Die Copräzipitation von Francium mit verschiedenen unlöslichen Verbindungen ist am gründlichsten untersucht worden. Es wird von den Chloroplatinaten von Cäsium und Rubidium Cs 2 PtCl 6 und Pb 2 PtCl 6, Chlorbismutat Cs 2 BiCl 5, Chlorstannat Cs 2 SnCl 6 und Cäsiumchlorantimonat Cs2SbCl 5 * 2.5H 2 0 aus der Lösung mitgerissen B. freies heteropolytoformisches Wolfram und Phosphorkieselsäure - Kieselsäure.

Francium wird aus neutralen und schwach sauren Lösungen leicht an Ionenaustauscherharzen (Sulfon-Kationenaustauscher) adsorbiert. Mit diesen Harzen lässt sich Francium leicht von den meisten chemischen Elementen trennen. Hier vielleicht alle Erfolge.

Bewerbung von Frankreich

Natürlich ist in der Praxis keine weit verbreitete Verwendung von Element Nr. 87 zu erwarten. Und doch gibt es einige Vorteile aus Frankreich. Erstens ist es mit seiner Hilfe (durch seine Strahlung) möglich, das Vorhandensein von Anemonen in natürlichen Objekten schnell zu bestimmen; zweitens hoffen sie, Francium für die Früherkennung von Sarkomen einsetzen zu können. Vorläufige Experimente wurden durchgeführt, um das Verhalten Frankreichs im Organismus von Ratten zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass sich Francium selektiv in Tumoren und in den frühen Stadien der Krankheit anreichert. Diese Ergebnisse sind sehr interessant, aber erst die Zukunft wird zeigen, ob sie in der onkologischen Praxis anwendbar sein werden.

0,7 (Pauling-Skala)

Fr ← Fr + −2,92 V

~ 2 kJ / mol

~ 65 kJ / mol

31,6 J / (Kmol)

kubisch
körperzentriert

In der Natur sein

Francium ist eines der seltensten Elemente. Unter den Elementen, die ständig in der Erdkruste vorkommen, hat nur Astat einen geringeren Gehalt. Alles natürliche Francium ist radiogen, sein radioaktiver Zerfall wird durch das gleichzeitige Auftreten neuer Franciumatome als Zwischenprodukte des Zerfalls von Uran-235 und Thorium-232 kompensiert. Der Gesamtgehalt Frankreichs in der Erdkruste wird auf 340 Gramm geschätzt.

Isotope

Für 2012 sind 34 Isotope Frankreichs mit Massenzahlen 199-232 und 7 metastabile Kernisomere bekannt. Die Natur (als Produkte des radioaktiven Zerfalls von Uran und Thorium) enthält zwei Isotope: 223 Fr und 224 Fr. Francium-223 (das langlebigste der Isotope Frankreichs mit einer Halbwertszeit von 22,3 Minuten) gehört zu einem der Nebenzweige der natürlichen radioaktiven Reihe von Uran-235 und ist in extrem geringen Mengen in Uranmineralien enthalten . Untersuchungen der Eigenschaften von Francium werden mit Indikatormengen des Nuklids 223 Fr (weniger als 10-15 g) durchgeführt, da es aufgrund des Fehlens langlebiger Franciumisotope unmöglich ist, Gewichtsmengen zu erhalten. Gebildet durch Alpha-Zerfall von Actinium-227:

227 Ac → 223 Fr (begleitet von α-Strahlung, Zerfallswahrscheinlichkeit ca. 1,4%),

Der gebräuchlichste Weg, um nach Frankreich zu gelangen, ist die Kernreaktion:

$()\; ^\; (197)\; \_\; (79)\; \backslash \; textrm\; (Au)\; +\; ()\; ^\; (18)\; \_\; (8)\; \backslash \; textrm\; (O)\; \backslash \; rightarrow\; ()\; ^\; (210)\; \_\; (87)\; \backslash \; textrm\; (Fr)\; +\; (\; 5)\; ^\; (1)\; \_\; (0)\; \backslash \; textrm\; (n)$

Interessanterweise verwendet diese Reaktion Gold. Durch diese Reaktion können Isotope mit den Massenzahlen 209, 210 und 211 synthetisiert werden, jedoch zerfallen alle diese Isotope schnell (die Halbwertszeiten von 210 Fr und 211 Fr betragen drei Minuten und 209 Fr sind 50 Sekunden).

Physikalische und chemische Eigenschaften

Francium hat ähnliche Eigenschaften wie Cäsium. Kokristallisiert immer mit seinen Verbindungen. Fast alle französischen Verbindungen sind wasserlöslich. Relativistische Effekte 6p-Schalen machen die Bindung von Francium an Sauerstoff in Superoxiden beispielsweise der Zusammensetzung FrO 2 kovalenter im Vergleich zu Superoxiden anderer Alkalimetalle.

Da den Forschern nur kleinste Proben zur Verfügung stehen, die nicht mehr als 10 −7 g Francium enthalten, können Aussagen zu den physikalischen Eigenschaften nur rechnerisch anhand von Daten für stabile Alkalimetalle ermittelt werden. Nach diesen Berechnungen beträgt die Dichte von Francium bei Raumtemperatur 1,87 g / cm³, der Schmelzpunkt 27 ° C, der Siedepunkt 677 ° C und die spezifische Schmelzwärme 9,385 kJ / kg.

Francium hat die niedrigste Elektronegativität aller derzeit bekannten Elemente. Dementsprechend ist Francium auch das reaktivste Alkalimetall.

Anwendung

Francium und seine Salze haben aufgrund ihrer kurzen Halbwertszeit und hohen Radioaktivität derzeit keine praktische Anwendung.

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- (Francium), Fr, radioaktives chemisches Element der Gruppe I des Periodensystems, Ordnungszahl 87; Alkalimetall. Frankreich wurde 1939 vom französischen Radiochemiker M. Pere entdeckt ... Moderne Enzyklopädie

- (lat. Francium) Fr, chemisches Element der Gruppe I des Periodensystems von Mendelejew, Ordnungszahl 87, Atommasse 223.0197, bezieht sich auf Alkalimetalle. Radioaktiv, das stabilste Isotop 223Fr (Halbwertszeit 21,8 min). Genannt ... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

- (Symbol Fr), ein radioaktives, metallisches Element der ersten Gruppe des Periodensystems, das 1939 entdeckt wurde. Das schwerste Element in der Reihe der ALKALISCHEN METALLE. Es kommt natürlicherweise in Uranerz vor, einem Zersetzungsprodukt von ACTINIUM. Das Element ist selten, ... ... Wissenschaftliches und technisches enzyklopädisches Wörterbuch

Fr (benannt nach Frankreich, der Heimat von M. Pepe, der das Element entdeckte; lateinisch Francium * a. Francium; N. Franzium; F. francium; and. Francio, francium), radioaktive Chemikalie. Element der I-Gruppe des Mendelejew-Systems; bei. n. 87. Hat keine stabilen Isotope. ... ... Geologische Enzyklopädie

- (lat.Francium), Fr, radioaktiv. chem. Element der 1. Gruppenperiode. Elementesysteme, bei. Nummer 87 bezieht sich auf Alkalimetalle. Naim. stabil gegen alle radioaktiven Stoffe. Elemente, die in der Natur vorkommen. Natürlicher Phosphor besteht aus b radioaktivem 223Fr ... ... Physikalische Enzyklopädie

Nomen., Anzahl der Synonyme: 2 Metall (86) Element (159) ASIS Synonymwörterbuch. V. N. Trischin. 2013 ... Synonymwörterbuch

ICH BIN; Heiraten [lat. Francium] Chemisches Element (Fr), radioaktives Alkalimetall. ◁ Franziskus, oh, oh. * * * Francium (lat. Francium), ein chemisches Element der Gruppe I des Periodensystems, gehört zu den Alkalimetallen. Radioaktiv, am stabilsten ... ... enzyklopädisches Wörterbuch

- (lat. Francium), chem. Element I gr. periodisch System bezieht sich auf Alkalimetalle. Radioaktiv, naib. Nuklid 223Fr ist stabil (Halbwertszeit 22 min). Name aus Frankreich, der Heimat von M. Perey, der das Element entdeckte. Einer der seltensten und am wenigsten ... ... Naturwissenschaft. enzyklopädisches Wörterbuch

Francium- Schau Francie (Fr) ... Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

francium- Francis statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminis elementas. simbolis (iai) Fr atitikmenys: lot. francium angl. francium rus. Franken... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

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DEFINITION

Francium befindet sich in der siebten Periode I-Gruppe der Haupt-(A)-Untergruppe des Periodensystems.

Bezieht sich auf Elemente S-Familien. Metall. Bezeichnung - Fr. Seriennummer - 87. Relative Atommasse - 223,02 amu.

Elektronische Struktur des Atoms Frankreich

Das Francium-Atom besteht aus einem positiv geladenen Kern (+87), in dem sich 87 Protonen und 136 Neutronen befinden und um die sich auf sieben Bahnen 87 Elektronen bewegen.

Abb. 1. Schematischer Aufbau des Atoms von Frankreich.

Die Bahnverteilung der Elektronen ist wie folgt:

87Fr) 2) 8) 18) 32) 32) 8) 1;

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6 4F 14 5S 2 5P 6 5D 10 6S 2 6P 6 7S 1 .

Auf der äußeren elektronischen Ebene des Francium-Atoms gibt es 1 Elektron, die Valenz (befindet sich auf der 7s-Unterebene). Das Energiediagramm des Grundzustandes hat folgende Form:

Das Vorhandensein eines ungepaarten Elektrons in einem Franciumatom zeigt seine Fähigkeit an, eine Oxidationsstufe von +1 aufzuweisen.

Das Valenzelektron des Franciumatoms kann durch eine Menge von vier Quantenzahlen charakterisiert werden: n(Hauptquantum), l(Orbital), ich bin(magnetisch) und S(drehen):

Beispiele für Problemlösungen

BEISPIEL 1