Frakcje (eka-cez) to element głównej podgrupy pierwszej grupy siódmego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 87. Jest oznaczony symbolem Fr (łac. Francium). Prosta substancja francium (numer CAS: 7440-73-5) jest radioaktywnym metalem alkalicznym o wysokiej aktywności chemicznej.
Historia
Pierwiastek ten przewidział D.I.Mendeleev (jako Eca-cez) i został odkryty (poprzez jego radioaktywność) w 1939 roku przez Marguerite Pere, pracownicę Instytutu Radowego w Paryżu. Nadała mu też to imię w 1964 roku na cześć swojej ojczyzny - Francji.
Otrzymujący
Mikroskopijne ilości France-223 i France-224 można wyizolować chemicznie z minerałów uranu i toru. Inne izotopy Francji są produkowane sztucznie przy użyciu reakcji jądrowych.
Najpopularniejszym sposobem uzyskania Francji jest reakcja jądrowa: 197 Au + 18 O → 210 Fr + 5n
Co ciekawe, w tej reakcji wykorzystuje się złoto. Dzięki tej reakcji można zsyntetyzować izotopy o liczbach masowych 209, 210 i 211. Jednak wszystkie te izotopy szybko się rozpadają (okresy półtrwania 210 Fr i 211 Fr wynoszą 3 minuty, a 209 Fr w 50 sekund).
Fizyczne i chemiczne właściwości
Francium ma podobne właściwości do cezu. Zawsze współkrystalizuje ze swoimi związkami. Ponieważ badacze mają do dyspozycji tylko najmniejsze próbki zawierające nie więcej niż 10-7 g fransu, informacje o jego właściwościach znane są z dość dużym błędem, ale są one cały czas aktualizowane. Według najnowszych danych gęstość fransu w temperaturze pokojowej wynosi 1,87 g/cm³, temperatura topnienia 27 °C, temperatura wrzenia 677°C, a ciepło właściwe topnienia 9,385 kJ/kg.
Francium ma najniższą elektroujemność spośród wszystkich znanych obecnie pierwiastków. W związku z tym frans jest najbardziej aktywny chemicznie metal alkaliczny.
Elementy Mendelejewa. Do 1925 roku był to jeden z czterech brakujących elementów. Jest najcięższy i najbardziej aktywny w przyrodzie, a także ma najszybszy okres półtrwania istniejących pierwiastków chemicznych. To, jak również niska stabilność nuklearna, sprzyjały temu, że przez długi czas nie można było odkryć Francji, której istnienie Mendelejew przewidział prawie sto lat przed jej uzyskaniem.
Historia odkrycia pierwiastka chemicznego we francji
Wyróżnia ją fakt, że popadła w los kobiety o imieniu Margarita Pere. Poszukiwania tej substancji oparto na Na podstawie substancji sąsiadujących z nr 87 wysunięto różne hipotezy dotyczące właściwości tego metalu:
- ze względu na to, że sąsiedni cez topi się w temperaturze pokojowej, założono, że 87. pierwiastek stopi się również w niskich temperaturach;
- uważano, że odnosi się do ciekłych metali, takich jak cez lub rtęć;
- wysunięto hipotezy dotyczące jego radioaktywności.
Pod koniec 1938 roku Margarita Pere dołączyła do poszukiwań tej substancji. Skupiła uwagę na cząsteczkach alfa emitowanych przez ukwiały. Dobrze oczyściła tę substancję z różnych zanieczyszczeń, pozostawiając tylko czysty pierwiastek. Po długotrwałych zabiegach chemicznych naukowiec zatrzymał w rękach sole alkaliczne. Założyła, że nie był radioaktywny, ale po odparowaniu aktywność beta stała się wyraźnie widoczna z okresem półtrwania 22 minut. Kobieta natychmiast zdała sobie sprawę, że prędkość ta zależy bezpośrednio od działania pierwiastka alkalicznego.
Wieloletnia praca Margarity została uwieńczona sukcesem dopiero jesienią 1939 roku. Opierając się na istniejącej nomenklaturze, kobieta nadała 87. elementowi nazwę „Actinium-K”, którą później przemianowała we Francji na pamiątkę miejsca, w którym się urodziła. Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej przyjęła nazwę wymyśloną przez Margaritę Pere. Tak odbyło się otwarcie Francji.
Pierwiastek chemiczny Fr: charakterystyczny
Jest to najcięższy i najbardziej reaktywny metal alkaliczny występujący w przyrodzie, a także jeden z najszybszych pierwiastków chemicznych istniejących na okres półtrwania. Najdłużej żyjące z jego izotopów można znaleźć w minerałach uranu. Dlatego pierwiastek chemiczny frans jest bardzo słabo poznany, ponieważ szybko się rozkłada. Ponadto ma bardzo wysoką radioaktywność. Mimo to zbadano niewielkie ilości tego pierwiastka i stwierdzono następujące właściwości:
Jest to ostatni pierwiastek chemiczny odkryty w przyrodzie. Należy do najrzadszych, ponieważ jest bardzo niestabilny i szybko się psuje. Według naukowców pierwiastek chemiczny frans występuje na Ziemi w zaledwie 30 gramach. Można go przypisać ciekłym metalom, ale jest płynny przez krótki czas. Po kilku sekundach fran rozkłada się na bardziej stabilne pierwiastki, w szczególności otrzymuje się rad.
Zastosowanie Francji
Ale pomimo wysokiej niestabilności ten pierwiastek chemiczny również przynosi korzyści. Jest używany, choć nie szeroko. Przede wszystkim pierwiastek chemiczny frans jest przydatny do wykrywania w naturalne miejsca zawilec morski. Ponadto dzięki eksperymentom na szczurach laboratoryjnych naukowcy odkryli, że gromadzi się on w nowotworach złośliwych znajdujących się w pierwszym stadium rozwoju. Dzięki temu może być stosowany do wczesnej diagnostyki mięsaka. Ale badania nad tym pierwiastkiem trwają. Franciszek wyjawia naukowcom coraz więcej swoich tajemnic.
Francium to pierwiastek o liczbie atomowej 87. Masa atomowa najdłużej żyjący izotop to 223. Franc jest radioaktywnym metalem alkalicznym o niezwykle wyraźnej reaktywności chemicznej.
FranciumHistoria odkrycia Francji
Metal został odkryty w 1939 roku przez pracownicę paryskiego Instytutu Radowego, Marguerite Perey. Ona najwyraźniej z patriotycznych uczuć nazwała ten żywioł na cześć swojej ojczyzny. Francium odkryto podczas badania sztucznie uzyskanego pierwiastka „aktynu”: zauważono nietypową promieniotwórczą poświatę. W trosce o uczciwość należy zauważyć, że nad stworzeniem tego elementu mogli pracować jednocześnie inni badacze, ale, jak mówią, zwycięzcy nie są oceniani.
Główna charakterystyka
Obecnie frans jest jednym z najrzadszych metali (a właściwie pierwiastków chemicznych w ogóle) występujących w przyrodzie.
skorupa Ziemska
Według obliczeń naukowców zawartość tego metalu w Skorupa ziemska to około 340 gramów (tylko astat zawiera mniej). Wynika to głównie z jego fizycznej niestabilności. Będąc radioaktywnym, ma bardzo krótki okres półtrwania (dla najbardziej stabilnego izotopu wynosi 22,3 minuty). Jedyną rzeczą, która kompensuje jego naturalną zawartość, jest fakt, że frans jest ogniwem pośrednim w rozpadzie uranu-235 i toru-232. Tak więc cały fran znajdujący się w warunkach naturalnych jest produktem rozpadu radioaktywnego.
Jak możesz to zdobyć?
Rozważmy jedyny sposób na uzyskanie najbardziej stabilnego izotopu Francji. Można to zrobić poprzez reakcję jądrową złota z atomami tlenu. Wszystkie inne metody (czyli rozpad promieniotwórczy) są niepraktyczne, ponieważ uzyskuje się niezwykle niestabilne izotopy, które „żyją” nie dłużej niż kilka minut. Oczywiście dostawanie tego pierwiastka do domu, podobnie jak wszystkich jego związków, nie zadziała (i w rzeczywistości nie ma takiej potrzeby). można znaleźć wiele eksperymentów z innymi metalami.
Jakie są właściwości chemiczne fransu?
Francium ma podobne właściwości do cezu. Relatywistyczne efekty powłoki 6p zapewniają wiązanie fransu z tlenem w ponadtlenkach (na przykład kompozycji FrO 2) bardziej kowalencyjne w stosunku do ponadtlenków innych pierwiastków tej grupy. Biorąc pod uwagę najniższą elektroujemność wszystkich obecnie istniejących fransów, charakteryzuje się wyraźną aktywnością chemiczną. Wszystko właściwości fizyczne tego pierwiastka są wskazane tylko teoretycznie, ponieważ nie jest możliwe ich przetestowanie w praktyce ze względu na krótki okres „życia” tego pierwiastka (gęstość = 1,87 g/cm³, temperatura topnienia = 27 ° C, temperatura wrzenia = 677 ° C, ciepło właściwe topnienie = 9,385 kJ/kg). Wszystkie związki tego pierwiastka są rozpuszczalne w wodzie (z wyjątkiem soli nadchloranu, chloroplatynianu, francuskiego pikrakobaltynitrytu). Francium zawsze współkrystalizuje z substancjami zawierającymi cez. Obserwuje się jego współstrącanie z nierozpuszczalnymi solami cezu (nadchloran cezu lub krzemowolframian). Wydobywanie z roztworów Francji przeprowadza się:
- chloroplatyniany cezu i rubidu Cs2PtCl6 i Rb2PtCl6;
- chlorobismutat CS2BiCl5, chlorocynian CS2SnCl6 i chloroantymonian cezu CS2SbCl5 2,5H2O;
- wolne heteropolikwasy: krzemowolfram i fosfowolfram.
Jakie jest praktyczne znaczenie tego elementu?
Mimo całej swojej wyjątkowości, frans nie był jeszcze wykorzystywany w praktyce. W związku z tym nie jest stosowany w przemyśle ani w żadnych technologiach. Powodem tego jest jego niezwykle krótki okres półtrwania. Istnieją dowody na to, że chlorek francuski może być stosowany do diagnozowania nowotworów onkologicznych, jednak ze względu na znaczny koszt tej formacji nie można wprowadzić tego rodzaju techniki do systematycznego stosowania. W zasadzie cez ma te same właściwości.
Cez
Tak więc ta własność Francji okazała się nieodebrana: jej koszt porównuje się z kosztem tony platyny lub złota. Według prognoz czołowych ekspertów, omawiany element zawsze będzie miał wartość czysto poznawczą, nic więcej.
0,7 (skala Paula)
Fr ← Fr + −2,92 V
(pierwszy elektron)
~ 2 kJ/mol
~ 65 kJ/mol
31,6 J / (K mol)
sześcienny
skoncentrowany na ciele
87 | |
7s 1 |
Będąc na łonie natury
Francium to jeden z najrzadszych pierwiastków. Spośród pierwiastków, które stale występują w skorupie ziemskiej, tylko astat ma mniejszą zawartość. Cały naturalny fran jest radiogeniczny, jego rozpad promieniotwórczy jest kompensowany przez jednoczesne pojawienie się nowych atomów franu jako pośrednich produktów rozpadu uranu-235 i toru-232. Całkowita zawartość Francji w skorupie ziemskiej szacowana jest na 340 gramów.
Izotopy
Do 2012 r. znane są 34 izotopy z Francji o liczbach masowych 199-232 i 7 metastabilnych izomerów jądrowych. Natura (jako produkty radioaktywnego rozpadu uranu i toru) zawiera dwa izotopy: 223 Fr i 224 Fr. Franc-223 (najdłużej żyjący z izotopów we Francji, z okresem półtrwania 22,3 minuty) jest zawarty w jednej z bocznych gałęzi naturalnego szeregu radioaktywnego uranu-235 i jest zawarty w bardzo małych ilościach w minerałach uranu . Badania właściwości fransu prowadzi się ze wskaźnikowymi ilościami nuklidu 223 Fr (poniżej 10-15 g), ponieważ ze względu na brak długożyciowych izotopów fransu, nie można go uzyskać w ilościach wagowych. Utworzony przez rozpad alfa aktynu-227:
227 Ac → 223 Fr (wraz z promieniowaniem α, prawdopodobieństwo rozpadu około 1,4%),
Najpopularniejszym sposobem uzyskania Francji jest reakcja jądrowa:
Co ciekawe, w tej reakcji wykorzystuje się złoto. Dzięki tej reakcji można zsyntetyzować izotopy o liczbach masowych 209, 210 i 211. Jednak wszystkie te izotopy szybko się rozpadają (okresy półtrwania 210 Fr i 211 Fr wynoszą 3 minuty, a 209 Fr to 50 sekund).
Fizyczne i chemiczne właściwości
Francium ma podobne właściwości do cezu. Zawsze współkrystalizuje ze swoimi związkami. Prawie wszystkie francuskie związki są rozpuszczalne w wodzie. Efekty relatywistyczne Powłoki 6p tworzą wiązanie fransu z tlenem w ponadtlenkach, na przykład o składzie FrO 2, bardziej kowalencyjne w porównaniu z ponadtlenkami innych metali alkalicznych.
Ponieważ badacze mają do dyspozycji tylko najmniejsze próbki zawierające nie więcej niż 10-7 g fransu, informacje o jego właściwościach fizycznych można określić tylko na podstawie obliczeń, na podstawie danych dla stabilnych metali alkalicznych. Zgodnie z tymi obliczeniami gęstość fransu w temperaturze pokojowej wynosi 1,87 g / cm³, temperatura topnienia 27 ° C, temperatura wrzenia 677 ° C, a ciepło właściwe topnienia 9,385 kJ / kg.
Francium ma najniższą elektroujemność spośród wszystkich znanych obecnie pierwiastków. W związku z tym fran jest również najbardziej reaktywnym metalem alkalicznym.
Podanie
Obecnie frans i jego sole praktyczne zastosowanie nie mają, ze względu na krótki okres półtrwania i wysoką radioaktywność.
Napisz recenzję artykułu „Francium”
Notatki (edytuj)
Spinki do mankietów
Układ okresowy pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejew | ||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fr | Uut | Uup | Uus | Uuo | ||||||||||||||||||||||||||||
Uue | Ubn | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | |||||||||||||||||||||||||
Fragment z Franciszka- Dowódca 3 kompanii do generała! dowódca do generała, 3 kompania do dowódcy!... - w szeregach słychać było głosy, a adiutant pobiegł szukać pozostającego oficera.Kiedy odgłosy gorliwych głosów, zniekształcające, wykrzykujące już „generał w 3. kompanii”, dotarły do celu, zza kompanii wyłonił się wymagany oficer i choć mężczyzna był już w podeszłym wieku i nie miał zwyczaju biegać, niezgrabnie przylgnął do jego skarpetki, truchtały w kierunku generała. Twarz kapitana wyrażała zaniepokojenie uczniaka, któremu kazano powiedzieć lekcję, której się nie nauczył. Na czerwonym (podobno z powodu nieumiarkowania) nosie pojawiły się plamy, a usta nie mogły znaleźć pozycji. Dowódca pułku obejrzał kapitana od stóp do głów, a on podniósł się bez tchu, powstrzymując krok, gdy się zbliżał. - Wkrótce ubierzesz ludzi w sukienki! Co to jest? - krzyknął dowódca pułku, wyciągając dolną szczękę i wskazując w szeregach 3. kompanii żołnierza w płaszczu koloru sukna fabrycznego, który różnił się od pozostałych płaszczy. - Gdzie sam byłeś? Oczekiwany jest głównodowodzący, a ty opuszczasz swoje miejsce? Huh?...nauczę cię jak ubierać ludzi w kozaków na pokaz!...Hę?... Dowódca kompanii, nie odrywając wzroku od dowódcy, coraz mocniej przyciskał dwa palce do przyłbicy, jakby w tym naciśnięciu teraz widział swoje zbawienie. - Dlaczego milczysz? Kto tam jest przebrany za Węgra? Dowódca pułku żartował surowo. - Wasza Ekscelencjo… - A co z "twą ekscelencją"? Wasza Ekscelencjo! Wasza Ekscelencjo! I że Wasza Ekscelencja jest nikomu nieznana. - Wasza Ekscelencjo, to jest Dołochow, zdegradowany ... - powiedział cicho kapitan. - Czy to feldmarszałek, czy co, zdegradowany czy żołnierz? A żołnierz powinien być ubrany jak wszyscy, w mundur. - Wasza Ekscelencjo, sama pozwoliłaś mu maszerować. - Dozwolony? Dozwolony? Zawsze tacy jesteście, młodzi ludzie - powiedział dowódca pułku, nieco ochłonąwszy. - Dozwolony? Powiem ci coś, a ty i... - Dowódca pułku urwał. - Mówisz coś, a ty i... - Co? Powiedział, znowu zirytowany. - Proszę, proszę, ubierz ludzi przyzwoicie... A dowódca pułku, spoglądając wstecz na adiutanta, swoim zaskakującym chodem udał się do pułku. Widać było, że on sam lubił swoją irytację i że chodząc po półce, chciał znaleźć inne usprawiedliwienie dla swojej złości. Odcinając jednego oficera za nieoczyszczony znak, drugiego za błędny rząd, podszedł do 3 kompanii. - Kaaak stoi? Gdzie jest noga? Gdzie jest noga? - krzyknął dowódca pułku z wyrazem cierpienia w głosie, jeszcze mężczyzna około pięciu lat przed dotarciem do Dołochowa, ubrany w niebieskawy płaszcz. Dołochow powoli wyprostował zgiętą nogę i wyprostowany, jasnym i bezczelnym spojrzeniem, spojrzał w twarz generała. - Dlaczego niebieski płaszcz? Precz z... Feldwebelem! Ubierz go... bzdury... - Nie zdążył skończyć. „Generale, jestem zobowiązany słuchać rozkazów, ale nie muszę znosić…” powiedział pospiesznie Dołochow. - Nie mów z przodu!... Nie mów, nie mów!... „Nie jestem zobowiązany znosić obelg”, powiedział głośno, dźwięcznie Dołochow. Oczy generała i żołnierza spotkały się. Generał zamilkł, ze złością ściągając ciasny szalik. – Proszę, zmień ubranie – powiedział, odchodząc. - Jeździ! - krzyknął w tym czasie machalny. |
Frank jest pierwiastkiem o liczbie atomowej 87. Masa atomowa najdłużej żyjącego izotopu wynosi 223. Frank jest radioaktywnym metalem alkalicznym o niezwykle wyraźnej reaktywności chemicznej.
FranciumHistoria odkrycia Francji
Metal został odkryty w 1939 roku przez pracownicę paryskiego Instytutu Radowego, Marguerite Perey. Ona najwyraźniej z patriotycznych uczuć nazwała ten żywioł na cześć swojej ojczyzny. Francium odkryto podczas badania sztucznie uzyskanego pierwiastka „aktynu”: zauważono nietypową promieniotwórczą poświatę. W trosce o uczciwość należy zauważyć, że nad stworzeniem tego elementu mogli pracować jednocześnie inni badacze, ale, jak mówią, zwycięzcy nie są oceniani.
Główna charakterystyka
Obecnie frans jest jednym z najrzadszych metali (a właściwie pierwiastków chemicznych w ogóle) występujących w przyrodzie.
skorupa Ziemska
Według obliczeń naukowców zawartość tego metalu w skorupie ziemskiej wynosi około 340 gramów (tylko astat zawiera mniej). Wynika to głównie z jego fizycznej niestabilności. Będąc radioaktywnym, ma bardzo krótki okres półtrwania (dla najbardziej stabilnego izotopu wynosi 22,3 minuty). Jedyną rzeczą, która kompensuje jego naturalną zawartość, jest to, że frans jest ogniwem pośrednim w rozpadzie uranu-235 i toru-232. Tak więc cały fran znajdujący się w warunkach naturalnych jest produktem rozpadu radioaktywnego.
Jak możesz to zdobyć?
Rozważmy jedyny sposób na uzyskanie najbardziej stabilnego izotopu Francji. Można to zrobić poprzez reakcję jądrową złota z atomami tlenu. Wszystkie inne metody (czyli rozpad promieniotwórczy) są niepraktyczne, ponieważ uzyskuje się niezwykle niestabilne izotopy, które „żyją” nie dłużej niż kilka minut. Oczywiście dostawanie tego pierwiastka do domu, podobnie jak wszystkich jego związków, nie zadziała (i w rzeczywistości nie ma takiej potrzeby). można znaleźć wiele eksperymentów z innymi metalami.
Jakie są właściwości chemiczne fransu?
Francium ma podobne właściwości do cezu. Relatywistyczne efekty powłoki 6p zapewniają wiązanie fransu z tlenem w ponadtlenkach (na przykład kompozycji FrO 2) bardziej kowalencyjne w stosunku do ponadtlenków innych pierwiastków tej grupy. Biorąc pod uwagę najniższą elektroujemność wszystkich obecnie istniejących fransów, charakteryzuje się wyraźną aktywnością chemiczną. Wszystkie właściwości fizyczne tego pierwiastka są wskazane tylko teoretycznie, ponieważ nie można ich zweryfikować w praktyce ze względu na krótki okres „życia” tego pierwiastka (gęstość = 1,87 g / cm³, temperatura topnienia = 27 ° C, temperatura wrzenia = 677°C, ciepło właściwe topnienia = 9,385 kJ/kg). Wszystkie związki tego pierwiastka są rozpuszczalne w wodzie (z wyjątkiem soli nadchloranu, chloroplatynianu, francuskiego pikrakobaltynitrytu). Francium zawsze współkrystalizuje z substancjami zawierającymi cez. Obserwuje się jego współstrącanie z nierozpuszczalnymi solami cezu (nadchloran cezu lub krzemowolframian). Wydobywanie z roztworów Francji przeprowadza się:
- chloroplatyniany cezu i rubidu Cs2PtCl6 i Rb2PtCl6;
- chlorobismutat CS2BiCl5, chlorocynian CS2SnCl6 i chloroantymonian cezu CS2SbCl5 2,5H2O;
- wolne heteropolikwasy: krzemowolfram i fosfowolfram.
Jakie jest praktyczne znaczenie tego elementu?
Mimo całej swojej wyjątkowości, frans nie był jeszcze wykorzystywany w praktyce. W związku z tym nie jest stosowany w przemyśle ani w żadnych technologiach. Powodem tego jest jego niezwykle krótki okres półtrwania. Istnieją dowody na to, że chlorek francuski może być stosowany do diagnozowania nowotworów onkologicznych, jednak ze względu na znaczny koszt tej formacji nie można wprowadzić tego rodzaju techniki do systematycznego stosowania. W zasadzie cez ma te same właściwości.
Cez
Tak więc ta własność Francji okazała się nieodebrana: jej koszt porównuje się z kosztem tony platyny lub złota. Według prognoz czołowych ekspertów, omawiany element zawsze będzie miał wartość czysto poznawczą, nic więcej.