Francijum (eka-cesijum) je element glavne podgrupe prve grupe sedmog perioda periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, sa atomskim brojem 87. Označava se simbolom Fr (lat. Francium). Jednostavna supstanca francijum (CAS broj: 7440-73-5) je radioaktivni alkalni metal visoke hemijske aktivnosti.
Priča
Ovaj element je predvidio D. I. Mendeljejev (kao Eka-cesijum), a otkrila ga je (po svojoj radioaktivnosti) 1939. godine Marguerite Pere, zaposlenica Instituta za radijum u Parizu. Ime mu je dala 1964. godine u čast svoje domovine - Francuske.
Potvrda
Mikroskopske količine francijuma-223 i francijuma-224 mogu se hemijski izolovati iz minerala uranijuma i torijuma. Drugi izotopi francija se proizvode umjetno pomoću nuklearnih reakcija.
Najčešći način dobivanja francija nuklearnom reakcijom: 197 Au + 18 O → 210 Fr + 5n
Zanimljivo je da ova reakcija koristi zlato. Koristeći ovu reakciju, mogu se sintetizirati izotopi s masenim brojevima 209, 210 i 211. Međutim, svi ovi izotopi brzo se raspadaju (vrijeme poluraspada 210 Fr i 211 Fr je tri minute, a 209 Fr je 50 sekundi).
Fizička i hemijska svojstva
Francij je po svojstvima sličan cezijumu. Uvijek kokristalizira sa svojim spojevima. Budući da istraživači imaju na raspolaganju samo najmanje uzorke koji ne sadrže više od 10 -7 g francija, podaci o njegovim svojstvima poznati su s prilično velikom greškom, ali se stalno usavršavaju. Prema posljednjim podacima, gustina francija na sobnoj temperaturi je 1,87 g/cm³, tačka topljenja 27 °C, tačka ključanja 677 °C, specifična toplota fuzije 9,385 kJ/kg.
Francij ima najmanju elektronegativnost od svih poznatih elemenata. Shodno tome, francij je i hemijski najaktivniji alkalni metal.
Mendeljejevljevi elementi. Do 1925. bio je jedan od četiri elementa koja nisu pronađena. To je najteži i najaktivniji koji postoji u prirodi, a ujedno je i najbrži u poluraspadu postojećih hemijskih elemenata. To, kao i niska nuklearna stabilnost, onemogućavale su dugo vremena otkrivanje francija, čije je postojanje predvidio Mendeljejev skoro vek pre njegovog otkrića.
Istorija otkrića hemijskog elementa Francuska
Karakterističan je po tome što je zapao u sudbinu žene koja se zove Margarita Pere. Potraga za ovom supstancom zasnivala se na Na osnovu supstanci u blizini br. 87, iznešene su različite hipoteze o svojstvima ovog metala:
- zbog činjenice da se susjedni cezijum topi na sobnoj temperaturi, pretpostavljalo se da će se element 87 također topiti na niskim temperaturama;
- vjerovalo se da se odnosi na tečne metale kao što su cezijum ili živa;
- postavljene su hipoteze o njegovoj radioaktivnosti.
Do kraja 1938. Margarita Pere se pridružila potrazi za ovom supstancom. Usmjerila je svoju pažnju na alfa čestice koje emituje aktinijum. Temeljito je očistila ovu supstancu od raznih nečistoća, ostavljajući samo čisti element. Nakon dugotrajnih hemijskih tretmana, naučnikove ruke su ostale u stanju mirovanja alkalne soli. Pretpostavila je da nije radioaktivna, ali nakon isparavanja, beta aktivnost je postala jasno vidljiva s vremenom poluraspada od 22 minute. Ženi je odmah postalo jasno da takva brzina direktno zavisi od delovanja alkalnog elementa.
Margaritin dugogodišnji rad okrunjen je uspjehom tek u jesen 1939. godine. Na osnovu postojeće nomenklature, žena je 87. elementu dala ime "Actinium-K", koje je kasnije preimenovala u francium u znak sjećanja na mjesto u kojem je rođena. Međunarodna unija čiste i primijenjene hemije usvojila je naziv koji je skovala Margarita Pere. Tako je otkrivena Francuska.
Hemijski element Fr: karakteristike
To je najteži i najreaktivniji alkalni metal koji postoji u prirodi, a ujedno je i jedan od najbržih poluraspada bilo kojeg postojećeg kemijskog elementa. Najdugovječniji od njegovih izotopa može se naći u mineralima uranijuma. Zbog toga je hemijski element francij vrlo slabo proučavan, jer se brzo raspada. Štaviše, ima veoma visoku radioaktivnost. Ipak, proučavane su male količine ovog elementa i otkrivena su sljedeća svojstva:
To je posljednji hemijski element otkriven u prirodi. Jedan je od rjeđih, jer je vrlo nestabilan i brzo se raspada. Prema naučnicima, hemijski element francijum prisutan je na Zemlji u samo 30 grama. Može se klasifikovati kao tečni metal, ali nije dugo tečan. Nakon nekoliko sekundi, francij se raspada na stabilnije elemente, posebno na radij.
Aplikacija Francuska
Ali, uprkos svojoj visokoj nestabilnosti, ovaj hemijski element takođe donosi prednosti. Koristi se, iako ne široko. Prije svega, hemijski element francij je koristan za detekciju u prirodni objekti anemone. Osim toga, zahvaljujući eksperimentima sa laboratorijskim štakorima, naučnici su otkrili da se akumulira u malignim tumorima koji su u prvoj fazi razvoja. Stoga se može koristiti za ranu dijagnozu sarkoma. Ali istraživanje ovog elementa se nastavlja. Francius otkriva sve više svojih tajni naučnicima.
Francijum je element sa atomskim brojem 87. Atomska masa najdugovječniji izotop je 223. Francij je radioaktivni alkalni metal i ima izuzetno izraženu hemijsku reaktivnost.
FranciumIstorija otkrića Francuske
Metal je otkrila davne 1939. godine uposlenica Pariškog instituta za radijum po imenu Margarita Perey. Ona je, očigledno iz patriotskih osećanja, nazvala element u čast svoje domovine. Francij je otkriven tokom proučavanja umjetno proizvedenog elementa "aktinija": primijećen je nekarakteristični radioaktivni sjaj. Iskreno rečeno, treba napomenuti da su i drugi istraživači mogli istovremeno s njom raditi na stvaranju ovog elementa, ali, kako kažu, pobjednici se ne sude.
Glavne karakteristike
Danas je francij jedan od najrjeđih metala (i hemijskih elemenata uopšte) koji se nalazi u prirodi.
Zemljina kora
Prema proračunima naučnika, sadržaj ovog metala u zemljine kore je oko 340 grama (samo astatin sadrži manje). To je uglavnom zbog njegove fizičke nestabilnosti. Budući da je radioaktivan, ima vrlo kratko vrijeme poluraspada (najstabilniji izotop ima 22,3 minute). Jedina stvar koja nadoknađuje njegov prirodni sadržaj je činjenica da je francij međuprodukt u raspadu uranijuma-235 i torijuma-232. Dakle, sav francij koji se nalazi u prirodi je proizvod radioaktivnog raspada.
Kako to mogu dobiti?
Razmotrimo jedini način da dobijemo najstabilniji izotop, francij. To se može postići nuklearnom reakcijom zlata s atomima kisika. Sve druge metode (misli se na radioaktivni raspad) su nepraktične, jer proizvode izuzetno nestabilne izotope koji "žive" ne više od nekoliko minuta. Očigledno, nećete moći dobiti ovaj element, kao i sva njegova jedinjenja, kod kuće (a zapravo nema razloga za to). može se naći mnogo eksperimenata sa drugim metalima.
Koje hemijske osobine pokazuje francij?
Osobine francija su slične cezijumu. Relativistički efekti ljuske 6p osiguravaju da je veza između francija i kisika u superoksidima (na primjer, sastav FrO 2) kovalentnija u odnosu na superokside drugih elemenata ove grupe. Uzimajući u obzir najnižu elektronegativnost od svih trenutno postojećih franaka, karakteriše ga izražena hemijska aktivnost. Sve fizička svojstva ovog elementa su naznačeni samo teoretski, jer ih nije moguće ispitati u praksi zbog kratkog "životnog" perioda ovog elementa (gustina = 1,87 g/cm³, topljenje t = 27 °C, ključanje t = 677 °C , specifična toplota topljenja = 9,385 kJ/kg). Sva jedinjenja ovog elementa su rastvorljiva u vodi (izuzeci: soli perhlorat, hloroplatinat, pikrat kobaltinitrit francijum). Francij uvijek kokristalizira sa supstancama koje sadrže cezijum. Zapaža se koprecipitacija sa nerastvorljivim cezijumovim solima (cezijum perhlorat ili cezijum silikovolframat). Ekstrakcija francija iz rastvora vrši se:
- cezijum i rubidijum hloroplatinati Cs 2 PtCl 6 i Rb 2 PtCl 6 ;
- hlorobizmutat Cs 2 BiCl 5 , hlorostanat Cs 2 SnCl 6 i cezijum hloroantimonat Cs 2 SbCl 5 2,5H 2 O;
- slobodne heteropolikiseline: silikovolfram i fosfovolfram.
Kakav praktični značaj ima ovaj element?
Uprkos svoj svojoj jedinstvenosti, Francuska se još nije koristila u praksi. Shodno tome, ne koristi se u industriji ili bilo kojoj tehnologiji. Razlog za to je njegovo izuzetno kratko vrijeme poluraspada. Postoje dokazi da se francijev hlorid može koristiti za dijagnosticiranje onkoloških tumora, međutim, zbog značajne cijene ove formacije, ovakva tehnika se ne može uvesti u sustavnu upotrebu. U principu, cezijum ima ista svojstva.
cezijum
Tako se i ova imovina franka ispostavila da nije tražena: njen trošak se poredi sa cenom tone platine ili zlata. Prema vodećim stručnjacima, dotični element će uvijek imati isključivo kognitivnu vrijednost, ništa više.
0,7 (Paulingova skala)
Fr←Fr + −2,92 V
(prvi elektron)
~2 kJ/mol
~65 kJ/mol
31,6 J/(K mol)
kubni
usredsređen na telo
| 87 | |
| 7s 1 | |
Biti u prirodi
Francijum je jedan od najrjeđih elemenata. Među elementima koji stalno postoje u zemljinoj kori, samo astat ima manji sadržaj. Sav prirodni francijum je radiogen, njegov radioaktivni raspad je kompenzovan istovremenim pojavljivanjem novih atoma francijuma kao međuproizvoda raspada uranijuma-235 i torija-232. Ukupan sadržaj francijuma u zemljinoj kori procjenjuje se na 340 grama.
Izotopi
Od 2012. godine poznata su 34 izotopa francija s masenim brojevima 199-232 i 7 metastabilnih nuklearnih izomera. U prirodi (kao produkti radioaktivnog raspada uranijuma i torija) postoje dva izotopa: 223 Fr i 224 Fr. Francij-223 (najdugovječniji od francuskih izotopa, vrijeme poluraspada 22,3 minute) je jedna od sporednih grana prirodnog radioaktivnog niza uranijuma-235 i nalazi se u izuzetno malim količinama u mineralima uranijuma. Proučavanja svojstava francijuma vrše se sa indikatorskim količinama nuklida 223 Fr (manje od 10−15 g), jer zbog nedostatka dugovječnih izotopa francijuma nije moguće dobiti u težinskim količinama. Nastaje alfa raspadom aktinija-227:
227 Ac → 223 Fr (u pratnji α-zračenja, vjerovatnoća raspada približno 1,4%),
Najčešći način dobivanja francija je nuklearna reakcija:
Zanimljivo je da ova reakcija koristi zlato. Koristeći ovu reakciju, mogu se sintetizirati izotopi s masenim brojevima 209, 210 i 211. Međutim, svi ovi izotopi brzo se raspadaju (vrijeme poluraspada 210 Fr i 211 Fr je tri minute, a 209 Fr je 50 sekundi).
Fizička i hemijska svojstva
Francij je po svojstvima sličan cezijumu. Uvijek kokristalizira sa svojim spojevima. Gotovo sva jedinjenja francija su rastvorljiva u vodi. Relativistički efekti 6p-ljuske stvaraju vezu između francija i kisika u superoksidima, na primjer, sastava FrO 2, kovalentniji u odnosu na superokside drugih alkalnih metala.
Budući da istraživači imaju na raspolaganju samo najmanje uzorke koji ne sadrže više od 10 −7 g francijuma, informacije o njegovim fizičkim svojstvima mogu se utvrditi samo proračunom, na osnovu podataka za stabilne alkalne metale. Prema takvim proračunima, gustina francijuma na sobnoj temperaturi je 1,87 g/cm³, tačka topljenja je 27 °C, tačka ključanja je 677 °C, a specifična toplota fuzije je 9,385 kJ/kg.
Francij ima najmanju elektronegativnost od svih poznatih elemenata. Shodno tome, francij je i hemijski najaktivniji alkalni metal.
Aplikacija
Trenutno, francij i njegove soli praktična primjena nemaju, zbog kratkog poluraspada i visoke radioaktivnosti.
Napišite recenziju o članku "Francius"
Bilješke
Linkovi
| Periodni sistem hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| o | Uut | Uup | Uus | Uuo | ||||||||||||||||||||||||||||
| Uue | Ubn | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | UBP | Ubh | |||||||||||||||||||||||||
Odlomak koji karakteriše Francija- Komandir 3. čete generalu! komandir generalu, 3. četa komandantu!... - čuli su se glasovi po redovima, a ađutant je potrčao da traži kolebljivog oficira.Kada su zvuci vrijednih glasova, pogrešno tumačeći, uzvikujući „general 3. četi“, stigli na odredište, iza čete se pojavio traženi oficir i, iako je čovjek već bio ostario i nije imao naviku trčanja, nespretno se uhvatio za prstima na nogama krenuo prema generalu. Kapetanovo lice izražavalo je uznemirenost školarca kome je rečeno da kaže lekciju koju nije naučio. Na njegovom crvenom (očigledno od neumjerenosti) nosu bile su mrlje, a usta nisu mogla pronaći mjesto. Komandant puka je pregledao kapetana od glave do pete dok se približavao bez daha, usporavajući korak dok se približavao. – Uskoro ćete ljude obući u sarafane! Šta je ovo? - vikao je komandant puka, ispruživši donju vilicu i pokazujući u redovima 3. čete na vojnika u šinjelu boje fabričkog sukna, različitom od ostalih šinjela. - Gdje si bio? Očekuje se glavnokomandujući, a vi se udaljavate sa svog mesta? A?... Naučiću te kako da obučeš ljude u kozake za paradu!... A?... Komandir čete, ne skidajući pogled sa pretpostavljenog, sve je više pritiskao svoja dva prsta na vizir, kao da u ovom pritisku sada vidi svoj spas. - Pa, zašto ćutiš? Ko je obučen kao Mađar? – strogo se našalio komandant puka. - Vaša Ekselencijo… - Pa, šta je sa "vaša ekselencijo"? Vaša Ekselencijo! Vaša Ekselencijo! A šta je sa Vašom Ekselencijom, niko ne zna. „Vaša ekselencijo, ovo je Dolohov, degradiran...“ reče kapetan tiho. – Da li je degradiran u feldmaršala ili tako nešto, ili u vojnika? I vojnik mora biti obučen kao i svi ostali, u uniformi. "Vaša ekselencijo, vi ste mu sami dozvolili da ode." - Dozvoljeno? Dozvoljeno? „Uvek ste takvi, mladi ljudi“, rekao je komandant puka, pomalo se ohladivši. - Dozvoljeno? Reći ću ti nešto, a ti i...” Komandant puka zastade. - Reći ću ti nešto, a ti i... - Šta? - rekao je, ponovo se iznervirao. - Obucite ljude pristojno... A komandant puka, osvrnuvši se na ađutanta, pođe prema puku svojim drhtavim hodom. Bilo je jasno da se i njemu samom sviđala njegova razdraženost i da je, prošetavši po puku, želio da nađe drugi izgovor za svoj bijes. Odsjekao je jednog oficira jer nije očistio svoju značku, drugog jer je bio izvan reda, prišao je 3. četi. - Kako stojiš? Gdje je noga? Gdje je noga? - vikao je komandant puka s izrazom patnje u glasu, još oko pet ljudi manje od Dolohova, obučenih u plavkasti šinjel. Dolohov polako ispravi savijenu nogu i pogleda pravo u generalovo lice svojim vedrim i drskim pogledom. - Zašto plavi kaput? Dole sa... majore! Presvlači se... smeće... - Nije stigao da završi. „Generale, ja sam dužan da izvršavam naređenja, ali nisam dužan da trpim...“ žurno je rekao Dolohov. – Ne pričaj ispred!... Ne pričaj, ne pričaj!... „Ne morate da trpite uvrede“, završio je Dolohov glasno i glasno. Pogledi generala i vojnika su se sreli. General je ućutao, ljutito skidajući uski šal. “Molim vas, presvucite se, molim vas”, rekao je odlazeći. - On dolazi! - vikao je mahalni u ovom trenutku. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Francijum je element sa atomskim brojem 87. Atomska masa najdugovječnijeg izotopa je 223. Francijum je radioaktivni alkalni metal i ima izuzetno izraženu hemijsku reaktivnost.
FranciumIstorija otkrića Francuske
Metal je otkrila davne 1939. godine uposlenica Pariškog instituta za radijum po imenu Margarita Perey. Ona je, očigledno iz patriotskih osećanja, nazvala element u čast svoje domovine. Francij je otkriven tokom proučavanja umjetno proizvedenog elementa "aktinija": primijećen je nekarakteristični radioaktivni sjaj. Iskreno rečeno, treba napomenuti da su i drugi istraživači mogli istovremeno s njom raditi na stvaranju ovog elementa, ali, kako kažu, pobjednici se ne sude.
Glavne karakteristike
Danas je francij jedan od najrjeđih metala (i hemijskih elemenata uopšte) koji se nalazi u prirodi.
Zemljina kora
Prema proračunima naučnika, sadržaj ovog metala u zemljinoj kori je oko 340 grama (samo astatin sadrži manje). To je uglavnom zbog njegove fizičke nestabilnosti. Budući da je radioaktivan, ima vrlo kratko vrijeme poluraspada (najstabilniji izotop ima 22,3 minute). Jedina stvar koja nadoknađuje njegov prirodni sadržaj je činjenica da je francij međuprodukt u raspadu uranijuma-235 i torijuma-232. Dakle, sav francij koji se nalazi u prirodi je proizvod radioaktivnog raspada.
Kako to mogu dobiti?
Razmotrimo jedini način da dobijemo najstabilniji izotop, francij. To se može postići nuklearnom reakcijom zlata s atomima kisika. Sve druge metode (misli se na radioaktivni raspad) su nepraktične, jer proizvode izuzetno nestabilne izotope koji "žive" ne više od nekoliko minuta. Očigledno, nećete moći dobiti ovaj element, kao i sva njegova jedinjenja, kod kuće (a zapravo nema razloga za to). može se naći mnogo eksperimenata sa drugim metalima.
Koje hemijske osobine pokazuje francij?
Osobine francija su slične cezijumu. Relativistički efekti ljuske 6p osiguravaju da je veza između francija i kisika u superoksidima (na primjer, sastav FrO 2) kovalentnija u odnosu na superokside drugih elemenata ove grupe. Uzimajući u obzir najnižu elektronegativnost od svih trenutno postojećih franaka, karakteriše ga izražena hemijska aktivnost. Sva fizička svojstva ovog elementa su navedena samo teoretski, jer ih nije moguće ispitati u praksi zbog kratkog "životnog" perioda ovog elementa (gustina = 1,87 g/cm³, topljenje t = 27 °C, ključanje t = 677 °C, specifična toplota fuzije=9,385 kJ/kg). Sva jedinjenja ovog elementa su rastvorljiva u vodi (izuzeci: soli perhlorat, hloroplatinat, pikrat kobaltinitrit francijum). Francij uvijek kokristalizira sa supstancama koje sadrže cezijum. Zapaža se koprecipitacija sa nerastvorljivim cezijumovim solima (cezijum perhlorat ili cezijum silikovolframat). Ekstrakcija francija iz rastvora vrši se:
- cezijum i rubidijum hloroplatinati Cs 2 PtCl 6 i Rb 2 PtCl 6 ;
- hlorobizmutat Cs 2 BiCl 5 , hlorostanat Cs 2 SnCl 6 i cezijum hloroantimonat Cs 2 SbCl 5 2,5H 2 O;
- slobodne heteropolikiseline: silikovolfram i fosfovolfram.
Kakav praktični značaj ima ovaj element?
Uprkos svoj svojoj jedinstvenosti, Francuska se još nije koristila u praksi. Shodno tome, ne koristi se u industriji ili bilo kojoj tehnologiji. Razlog za to je njegovo izuzetno kratko vrijeme poluraspada. Postoje dokazi da se francijev hlorid može koristiti za dijagnosticiranje onkoloških tumora, međutim, zbog značajne cijene ove formacije, ovakva tehnika se ne može uvesti u sustavnu upotrebu. U principu, cezijum ima ista svojstva.
cezijum
Tako se i ova imovina franka ispostavila da nije tražena: njen trošak se poredi sa cenom tone platine ili zlata. Prema vodećim stručnjacima, dotični element će uvijek imati isključivo kognitivnu vrijednost, ništa više.
