Франций (Francium, Fr)
Общие сведения и методы получения
Франций ( Fr ) — самый тяжелый из щелочных металлов. Существование его в природе было предсказано еще в 1869—1870 гг. Д. И. Менделеевым, который оставил вакантное место для этого элемента в IA подгруппе в 7-м периоде системы. Экспериментально это было подтверждено спустя 70 лет.
В 1939 г. М. Перей при изучении продуктов распада ^235U обнаружила короткоживущнй (3-активный изотоп с периодом полураспада 21,8 мин. Было показано, что указанный изотоп является искомым щелочным металлом. В 1946 г. он получил название франций в честь родины его первооткрывательницы.
Физические свойства
Атомные характеристики. Атомный номер франция 87, атомная масса 223 а е. м., атомный объем 95,49*10^-6 м^3/моль. Атомный радиус (металлический) 0,280 нм, ионный радиус Fr + 0,186 нм.
Конфигурация внешних электронных оболочек атома 6p^67s^1 . Стабильного изотопа франций не имеет. В настоящее время известно более 20 радиоактивных изотопов франция с атомной массой от 203 до 229 и периодами полураспада от тысячных долей секунды до 21,8 мин. Наибольшим периодом полураспада обладает изотоп ^223 Fr . Франций, как и его ближайший аналог цезий, кристаллизуется в о. ц. к. структуру. Потенциалы ионизации атома франция J (эВ): 3,98; 22,5; 33,5. Электроотрицательность 0,7. Работа выхода электронов ср =1,8 эВ.
Плотность. При комнатной температуре плотность франция 2,44 Мг/м^3.
Электрические. Удельное электрическое сопротивление р франция при 291 К равно 0,450 мкОм*М.
Химические свойства
Франций не имеет долгоживущих изотопов, поэтому он не может быть синтезирован в достаточном количестве и химические свойства его изу чены только на индикаторных образцах. По химическим свойствам франций весьма близок к рубидию и цезию. Гидроксид, фторид, хлорид, нитрид, сульфат и сульфид франция хорошо растворяются в воде. Сам металл растворим в соляной, серной, азотной, уксусной, плавиковой и щавелевой кислотах.
Области применения
Учитывая исключительно малую распространенность франция в природе, трудно указать конкретные области его применения. Имеются сведения, что франций используется в радиохимических определениях актиния, а также в медицине при диагностике некоторых заболеваний.