Francium

Gőznyomás (extrapolált)
87	radon ← francium → rádium
Általános
Név, vegyjel, rendszám	francium, Fr, 87
Latin megnevezés	francium
Elemi sorozat	alkálifémek
Csoport, periódus, mező	1, 7, s
Megjelenés	fémes
Atomtömeg	(223) g/mol
Elektronszerkezet	[Rn] 7s1
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 32, 18, 8, 1
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	? 1,87 g/cm³
Olvadáspont	300 K; (27 °C, 80 °F)
Forráspont	? 950 K; (? 677 °C, ? °F)
Olvadáshő	ca. 2 kJ/mol
Párolgáshő	ca. 65 kJ/mol
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	köbös tércentrált
Oxidációs szám	1; (erősen bázikus oxid)
Elektronegativitás	>0,79 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 380 kJ/mol
Egyebek
Mágnesség	?
Elektromos ellenállás	? 3 µΩ·m
Hővezetési tényező	(300 K) ? 15 W/(m·K)
CAS-szám	7440-73-5
Fontosabb izotópok
Hivatkozások

A francium kémiai elem. Vegyjele Fr, rendszáma 87. Erősen radioaktív alkálifém, asztáciumra, rádiumra és radonra bomlik. A természetben második legritkábban előforduló elem az asztácium után. Mint alkálifém, egy vegyértékelektronja van.

Felfedezése

1939-ben fedezte fel Marguerite Perey Párizsban, így a nevét az országról, Franciaországról kapta. A laboratóriumon kívül hihetetlen ritka, nagyon csekély mennyiségben megtalálható az urán és a tórium érceiben, melyekben folyamatosan keletkezik és tovább bomlik a ²²³Fr izotóp. Mindössze 30 g létezik a Föld kérgében, a többi izotópja teljesen mesterséges. A legnagyobb mennyiség, amit valaha összegyűjtöttek bármely izotópjából, 10000 atom volt. Érdekesség, hogy egy brit vegyészcsapat is dolgozott azon, hogy felfedezzék a franciumot. Britiumnak szerették volna elnevezni, ám mivel a franciák sikeresebbek voltak, övék lett a lehetőség.^[forrás?]

Jellemzői

A francium az utolsó elem, amit a természetben fedeztek fel. Eredeti neve aktínium K volt, mivel az aktínium (Ac) alfa-bomlásának eredménye. Jelenleg ez a legnehezebb alkálifém.

Izotópjai

Bővebben: A francium izotópjai

Jelenleg 34 izotópját (199 és 232 közötti tömegszámmal), és hét metastabil magizomerjét ismerjük. A természetben csak a francium-223 és a francium-221 fordul elő, bár utóbbi jóval ritkább.

Legstabilabb izotópja a francium-223, felezési ideje 21,8 perc, nem valószínű, hogy valaha is ennél hosszabb életű izotópot fedeznek fel vagy állítanak elő. A francium-223 az aktínium bomlási sorának ötödik tagja, az aktínium-227 leányizotópja. A francium-223 béta-bomlással rádium-223-má alakul (bomlási energiája 1149 keV), de nagyon kis részben (0,006%-ban) alfa-bomlást szenvedve asztácium-219-cé alakul (bomlási energia 5,4 MeV).

A francium-221 a neptúnium sor kilencedik tagja, az aktínium-225 leányizotópja, felezési ideje 4,8 perc, alfa-bomlással asztácium-217-té alakul (bomlási energiája 6,457 MeV).

A legbomlékonyabb alapállapotú izotóp a francium-215, ennek felezési ideje 0,12 μs, 9,54 MeV energiájú alfa-részecske kibocsátásával asztácium-211-re bomlik. Metastabil izomerje, a francium-215m még ennél is instabilabb, felezési ideje mindössze 3,5 ns.

Felhasználása

Instabilitása és ritkasága következtében kereskedelmi jelentőséggel nem rendelkezik. Biológiai kutatásokban kimutatták segítségével, hogy az alkálifémek főként a patkányok veséjében, májában és a nyálmirigyében halmozódnak föl. Kémiai és atomszerkezeti kutatásokban használják. Vizsgálták alkalmazhatóságát különböző ráktípusok kimutatására, de a gyakorlatban ez nem bizonyult hasznosíthatónak.

Viszonylag egyszerű atomszerkezete miatt speciális spektroszkópiai kísérletek végzéséhez is felhasználják, kihasználva előállítási, csapdázási és hűtési módszereit. Ezen kísérletek eredményeként pontosabb információkat nyertek a szubatomi részecskék közötti energiaszintekről és csatolási állandókról. A lézerrel csapdába ejtett francium-210 ionok által kibocsátott fény tanulmányozásával pontos adatokat nyertek az atomi energiaszintek közötti átmenetekről, melyek nagyon hasonlóak a kvantummechanika által jósolt értékekhez.

Jegyzetek

↑ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 11. CRC. 180–181. o. ISBN 0-8493-0487-3.
1 2 3 4 5 CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 4. CRC. 2006. 12. o. ISBN 0-8493-0474-1.
↑ Considine, Glenn D., ed. (2005). Francium, in Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. 679. o. ISBN 0-471-61525-0.
↑ "Francium". McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology. Vol. 7. McGraw-Hill Professional. 2002. 493–494. o. ISBN 0-07-913665-6.
1 2 3 Considine, Glenn D., ed. (2005). Chemical Elements, in Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. 332. o. ISBN 0-471-61525-0.
↑ National Nuclear Data Center (1990). "Table of Isotopes decay data". Brookhaven National Laboratory. október 31, 2006 dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: április 4, 2007. {{cite web}}: Unknown parameter |deadurl= ignored (|url-status= suggested) (súgó)
↑ National Nuclear Data Center (2003). "Fr Isotopes". Brookhaven National Laboratory. június 30, 2007 dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: április 4, 2007. {{cite web}}: Unknown parameter |deadurl= ignored (|url-status= suggested) (súgó)
↑ Winter, Mark. "Uses". Francium. The University of Sheffield. 2007. március 31. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2007. március 25.
1 2 Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. 151–153. o. ISBN 0-19-850341-5.
↑ Gagnon, Steve. "Francium". Jefferson Science Associates, LLC. Hozzáférés: 2007. április 1.
1 2 Price, Andy (2004. december 20.). "Francium". Hozzáférés: 2018. március 25.
↑ Haverlock, T. J.; Mirzadeh, S.; Moyer, B. A. (2003). "Selectivity of calix[4]arene-bis(benzocrown-6) in the complexation and transport of francium ion". J Am Chem Soc. 125 (5): 1126–7. doi:10.1021/ja0255251. PMID 12553788.
↑ Gomez, E.; Orozco, L A; Sprouse, G D (2005. november 7.). "Spectroscopy with trapped francium: advances and perspectives for weak interaction studies". Rep. Prog. Phys. 69 (1): 79–118. Bibcode:2006RPPh...69...79G. doi:10.1088/0034-4885/69/1/R02.
↑ Peterson, I. (1996. május 11.). "Creating, cooling, trapping francium atoms" (PDF). Science News. 149 (19): 294. doi:10.2307/3979560. 2020. július 27. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2009. szeptember 11.

Források

Kis kémiai szótár. Fordította Hársing Lászlóné. Budapest: Gondolat. 1972. 145. o.
Hans Breuer: Atlasz – Kémia. Fordította Ungvárai János és Ungvárainé dr. Nagy Zsuzsanna. Harmadik, javított kiadás. Budapest: Athenaeum 2000 Kiadó Kft. 2003. 93. o. ISBN 963-9471-35-6
Dr. Otto – Albrecht Neumüller: Römpp vegyészeti lexikon. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1982. 2 kötet., 211. o. ISBN 963-10-3269-8
N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó. 2004. 1 kötet., 93–94 és 102. o. ISBN 963-19-5255-X

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Francium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[autogenerated1-1] Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 11. CRC. 180–181. o. ISBN 0-8493-0487-3.

[CRC2006-2] 1 2 3 4 5 CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 4. CRC. 2006. 12. o. ISBN 0-8493-0474-1.

[nostrand679-3] Considine, Glenn D., ed. (2005). Francium, in Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. 679. o. ISBN 0-471-61525-0.

[mcgraw-4] "Francium". McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology. Vol. 7. McGraw-Hill Professional. 2002. 493–494. o. ISBN 0-07-913665-6.

[nostrand332-5] 1 2 3 Considine, Glenn D., ed. (2005). Chemical Elements, in Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. 332. o. ISBN 0-471-61525-0.

[6] National Nuclear Data Center (1990). "Table of Isotopes decay data". Brookhaven National Laboratory. október 31, 2006 dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: április 4, 2007. {{cite web}}: Unknown parameter |deadurl= ignored (|url-status= suggested) (súgó)

[NNDClist-7] National Nuclear Data Center (2003). "Fr Isotopes". Brookhaven National Laboratory. június 30, 2007 dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: április 4, 2007. {{cite web}}: Unknown parameter |deadurl= ignored (|url-status= suggested) (súgó)

[8] Winter, Mark. "Uses". Francium. The University of Sheffield. 2007. március 31. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2007. március 25.

[nbb-9] 1 2 Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. 151–153. o. ISBN 0-19-850341-5.

[elemental-10] Gagnon, Steve. "Francium". Jefferson Science Associates, LLC. Hozzáférés: 2007. április 1.

[andyscouse-11] 1 2 Price, Andy (2004. december 20.). "Francium". Hozzáférés: 2018. március 25.

[bio-12] Haverlock, T. J.; Mirzadeh, S.; Moyer, B. A. (2003). "Selectivity of calix[4]arene-bis(benzocrown-6) in the complexation and transport of francium ion". J Am Chem Soc. 125 (5): 1126–7. doi:10.1021/ja0255251. PMID 12553788.

[13] Gomez, E.; Orozco, L A; Sprouse, G D (2005. november 7.). "Spectroscopy with trapped francium: advances and perspectives for weak interaction studies". Rep. Prog. Phys. 69 (1): 79–118. Bibcode:2006RPPh...69...79G. doi:10.1088/0034-4885/69/1/R02.

[14] Peterson, I. (1996. május 11.). "Creating, cooling, trapping francium atoms" (PDF). Science News. 149 (19): 294. doi:10.2307/3979560. 2020. július 27. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2009. szeptember 11.