Франций

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 м³/моль. Атомный радиус (ме­таллический) 0,280 нм, ионный радиус Fr + 0,186 нм.

Конфигурация внешних электронных оболочек атома 6p⁶7s¹ . 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/м³.

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.