Farba kovu Francúzsko. Chemický prvok francium: štruktúrne vlastnosti a chemické vlastnosti. Úryvok charakterizujúci Francúzsko

Prvky Mendelejeva. V roku 1925 to bol jeden zo štyroch chýbajúcich prvkov. Je to najťažšie a najaktívnejšie, aké existuje v prírode, a je tiež najrýchlejšie pre polčas rozpadu existujúcich chemických prvkov. Toto a tiež nízka jadrová stabilita na dlhý čas znemožnili objav francia, ktorého existenciu predpovedal Mendelejev takmer storočie pred jeho získaním.

História objavu chemického prvku francium

Je príznačný tým, že sa stal osudom ženy, ktorá sa volá Marguerite Pere. Hľadanie tejto látky bolo založené na Na základe látok susediacich s číslom 87 boli predložené rôzne hypotézy o vlastnostiach tohto kovu:

• vzhľadom na to, že susedné cézium sa topí pri izbová teplota Predpokladalo sa, že pri nízkych teplotách sa roztopí aj 87. prvok;
• myslelo sa, že sa vzťahuje na také tekuté kovy ako cézium alebo ortuť;
• boli predložené hypotézy o jeho rádioaktivite.

Do konca roku 1938 sa Marguerite Pere pripojila k hľadaniu tejto látky. Svoju pozornosť zamerala na alfa častice, ktoré vyžaruje aktinium. Dobre vyčistila túto látku od rôznych nečistôt a zostal len čistý prvok. Po zdĺhavých chemických úpravách zostali alkalické soli v rukách vedca. Predpokladala, že nie je rádioaktívny, ale po odparení sa aktivita beta stala jasne viditeľnou s polčasom rozpadu 22 minút. Žene bolo okamžite jasné, že takáto rýchlosť priamo závisí od pôsobenia alkalického prvku.

Dlhá práca Margarity bola korunovaná úspechom až na jeseň roku 1939. Na základe existujúcej nomenklatúry dala žena 87. prvku meno „Actinium-K“, ktoré neskôr premenovala na francium na pamiatku miesta, kde sa narodila. medzinárodná únia teoretickej a aplikovanej chémie prijal názov, ktorý vytvorila Margarita Pere. Takto bolo objavené Francúzsko.

Chemický prvok Fr: charakteristický

Je to najťažší a najreaktívnejší alkalický kov nachádzajúci sa v prírode a je to tiež jeden z najrýchlejších polčasov rozpadu existujúcich chemických prvkov. Najdlhší z jeho izotopov možno nájsť v uránových mineráloch. Preto je chemický prvok francium veľmi zle pochopený, pretože sa rýchlo rozkladá. Okrem toho má veľmi vysokú rádioaktivitu. Napriek tomu boli skúmané malé množstvá tohto prvku a boli objavené nasledujúce vlastnosti:

Toto je posledný chemický prvok objavený v prírode. Patrí medzi najvzácnejšie, keďže je veľmi nestabilný a rýchlo sa kazí. Chemický prvok francium je podľa vedcov na Zemi prítomný v množstve len 30 gramov. Možno ho pripísať tekutým kovom, no tekutý je krátko. Po niekoľkých sekundách sa francium rozpadne na stabilnejšie prvky, najmä sa získa rádium.

Francúzska aplikácia

Ale napriek vysokej nestabilite má tento chemický prvok tiež výhody. Používa sa, aj keď nie široko. Po prvé, chemický prvok francium je užitočný na detekciu v prírodné predmety sasanka. Navyše vďaka pokusom s laboratórnymi potkanmi vedci zistili, že sa hromadí v zhubných nádoroch, ktoré sú v prvom štádiu vývoja. Preto sa môže použiť na včasnú diagnostiku sarkómu. Výskum tohto prvku však pokračuje. Francius odhaľuje vedcom stále viac svojich tajomstiev.

História otvárania:

Francium je jedným zo štyroch prvkov (č. 43, 61, 85 a 87), ktoré zostali do roku 1925 neobjavené. Cézium predpovedané Medelejevom sa hľadalo ako spoločník cézia v céziových mineráloch. Od roku 1929 do roku 1939 sa eca-cézium niekoľkokrát „našlo“, niekedy nazývané virginium na počesť amerického štátu, potom moldavium, potom alkalinium alebo russium. Všetky tieto objavy však boli nesprávne.
V roku 1939 Marguerite Pereyová z Curie Institute v Paríži pri čistení aktíniového prípravku (Ac-227) od rôznych produktov rádioaktívneho rozpadu, objavil b-žiarenie, ktoré nemohlo patriť k žiadnemu z vtedy známych izotopov. Keď bol tento izotop (polčas 21 min) podrobený chemickej analýze, ukázalo sa, že jeho vlastnosti zodpovedali vlastnostiam cézia.
To sa napokon potvrdilo po druhej svetovej vojne a v roku 1946 Perey navrhol menovať nový prvok Francúzsko (Francium) na počesť svojej vlasti.

Potvrdenie:

Francium-223 (najdlhší izotop francia, polčas rozpadu 22,3 minúty) je jednou z vedľajších vetiev radu prírodného rádioaktívneho uránu-235 a nachádza sa v extrémne malých množstvách v uránových mineráloch. Jeho vznik z aktínia možno vyjadriť rovnicou: 227 Ac (-, a) 223 Fr. Jeho rovnovážny obsah v zemskej kôre je podľa odhadov 340 g. Taktiež jedna z bočných vetiev rádioaktívnej série tória obsahuje francium-224 s polčasom rozpadu 3,0 minúty. Jeho rovnovážny obsah v zemskej kôre je len 0,5 g.
Jadrovými reakciami sa získavajú aj ďalšie izotopy francia. Jedna z najbežnejších reakcií: 197 Au + 18 O = 210 Fr + 5n

Fyzikálne vlastnosti:

rádioaktívny kov. Vzhľadom na vysokú rádioaktivitu sa štúdie vykonávajú s mikroskopickými množstvami. Podľa najnovších údajov je hustota francia pri izbovej teplote 1,87 g/cm 3, bod topenia 27°C, bod varu 677°C.
Francúzsko podstúpi b- rozpad, premena na izotop rádia: 223 Fr (-, b) 223Ra

Chemické vlastnosti:

Francium má najnižšiu elektronegativitu zo všetkých v súčasnosti známych prvkov. Elektródový potenciál Fr + /Fr = -2,92 V.
V súlade s tým je francium tiež najreaktívnejším alkalickým kovom.
V zlúčeninách vykazuje oxidačný stav +1.

Najdôležitejšie spojenia:

Zlúčeniny boli málo študované kvôli rádioaktivite francia. Má väčšinu vlastností charakteristických pre iné alkalické kovy, svojimi vlastnosťami sa najviac podobá céziu a vždy spolu kryštalizuje so svojimi zlúčeninami. Na izoláciu francia zo zmesi s inými produktmi jadrových reakcií sa teda používa na základe jeho spoločného vyzrážania s nerozpustnými céznymi soľami (chloristan cézny alebo silikowolframan cézny). Extrahuje sa tiež z roztokov s céznym a rubídiovým chlórplatičitanom Cs 2 PtCl 6 a Rb 2 PtCl 6, chlórbizmutátu Cs 2 BiCl 5, chlórciničitanu Cs 2 SnCl 6 a chlórantimoničnanu céznemu Cs 2 SbCl 5 2,5H 2 O ako voľné heteropolykyseliny, - silikowolfrám a fosfowolfrám.
Vytvára rozpustné soli a hydroxidy.

Aplikácia:

Chlorid Francium FrCl sa používa na detekciu rakovinových nádorov, ale kvôli extrémne vysokým nákladom je táto soľ nerentabilná vo veľkom meradle.
V súčasnosti sa francium a jeho soli ešte nepoužívajú, kvôli krátkemu polčasu rozpadu a vysokej rádioaktivite.

Testová Christina
Štátna univerzita HF Tyumen, 581 skupín, 2011

Zdroje: Francius. Populárna knižnica chemických prvkov http://n-t.ru/ri/ps/pb087.htm
Francúzsko. Wikipedia, slobodná encyklopédia.

- (Francium), Fr, rádioaktívny chemický prvok I. skupiny periodickej sústavy, atómové číslo 87; alkalického kovu. Francúzsko objavil francúzsky rádiochemik M. Pere v roku 1939 ... Moderná encyklopédia

FRANCÚZSKO- (lat. Francium) Fr, chemický prvok I. skupiny periodického systému Mendelejeva, atómové číslo 87, atómová hmotnosť 223,0197, patrí medzi alkalické kovy. Rádioaktívny, najstabilnejší izotop je 223Fr (polčas rozpadu 21,8 min). Pomenovaný po… Veľký encyklopedický slovník

FRANCÚZSKO- (symbol Fr), rádioaktívny, kovový prvok prvej skupiny periodickej tabuľky, objavený v roku 1939. Najťažší prvok radu alkalických kovov. Vo svojej prírodnej forme je prítomný v uránovej rude, produkte rozkladu ACTINIUM. Vzácny predmet... Vedecko-technický encyklopedický slovník

Francúzsko- Fr (pomenovaný na počesť Francúzska, rodiska M. Pepeho, ktorý prvok objavil; lat. Francium * a. francium; n. Franzium; f. francium; a. francio, francium), rádioaktívny chem. prvok skupiny I Mendelejevovho systému; pri. n. 87. Nemá žiadne stabilné izotopy. ... ... Geologická encyklopédia

FRANCÚZSKO- (lat. Francium), Fr, rádioakt. chem. prvok 1. skupiny periodika. sústav prvkov, at. číslo 87 sa vzťahuje na alkalické kovy. Naim. stabilné od všetkých rádioaktívnych. prvky nachádzajúce sa v prírode. Prírodné F. pozostáva z b rádioaktívneho 223Fr ... ... Fyzická encyklopédia

francium- podstatné meno, počet synoným: 2 kov (86) prvok (159) ASIS synonymický slovník. V.N. Trishin. 2013... Slovník synonym

francium- ja; porov. [lat. Francium] Chemický prvok (Fr), rádioaktívny alkalický kov. ◁ Francúzština, oh, oh. * * * Francium (lat. Francium), chemický prvok I. skupiny periodického systému, patrí medzi alkalické kovy. Rádioaktívne, najstabilnejšie ...... encyklopedický slovník

FRANCÚZSKO- (lat. Francium), chem. prvok I gr. periodické systémy, označuje alkalické kovy. Rádioaktívne, max. stabilný nuklid 223Fr (polčas rozpadu 22 min). názov z Francúzska, vlasti M. Pereyho, ktorý prvok objavil. Jeden z najvzácnejších a najmenej... Prírodná veda. encyklopedický slovník

Francúzsko- Pozri Francius (Fr) ... Encyklopedický slovník hutníctva

francium- francis statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminis elementas. simbolis(iai) Fr atitikmenys: veľa. francium angl. francium rus. francium... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

knihy

• Rádioaktívne kovy francium a dubnium. Metódy predpovedania fyzikálnych parametrov, Nikolaev OS Kniha obsahuje metódy predpovedania fyzikálnych parametrov francia a dubnia. Ide o rádioaktívne kovy siedmeho obdobia tabuľky D. I. Mendelejeva. Krátke polčasy rozpadu týchto kovov... Kúpiť za 538 UAH (iba Ukrajina)
• De Gaulle a gaullisti. "Constable" a jeho spoločníci Vladlen Maximov. Kniha rozpráva o najslávnejšom Francúzovi 20. storočia, zakladateľovi a prvom prezidentovi Piatej republiky, z nezvyčajnej a pre ruského čitateľa neočakávanej kritickej stránky. Podrobnosti o autorovi...

Francium je prvok s atómovým číslom 87. Atómová hmotnosť izotopu s najdlhšou životnosťou je 223. Francium je rádioaktívny alkalický kov, má mimoriadne výraznú chemickú reaktivitu.

História objavenia Francúzska

Kov bol objavený už v roku 1939 zamestnankyňou parížskeho inštitútu rádia menom Marguerite Perey. Tá, zrejme z vlasteneckého cítenia, pomenovala živel na počesť svojej vlasti. Francium bolo objavené pri štúdiu umelo získaného prvku "aktínium": bola zaznamenaná netypická rádioaktívna žiara. Pre spravodlivosť treba poznamenať, že na vytvorení tohto prvku by súčasne s ním mohli pracovať aj iní výskumníci, no ako sa hovorí, víťazi sa nesúdia.

Hlavné charakteristiky

Dnes je francium jedným z najvzácnejších kovov (a chemických prvkov všeobecne), ktoré sa nachádzajú v prírode.

Podľa vedcov je obsah tohto kovu v zemskej kôre asi 340 gramov (menej je len astatínu). Je to spôsobené najmä jeho fyzickou nestabilitou. Keďže je rádioaktívny, má veľmi krátky polčas rozpadu (najstabilnejší izotop má polčas rozpadu 22,3 minúty). Jediné, čo kompenzuje jeho prirodzený obsah, je to, že francium je medziproduktom rozpadu uránu-235 a tória-232. Všetko francium, ktoré sa nachádza v prírodných podmienkach, je teda produktom rádioaktívneho rozpadu.

Ako to môžete získať?

Zvážte jediný spôsob, ako získať najstabilnejší izotop francia. To sa dá dosiahnuť jadrovou reakciou zlata s atómami kyslíka. Všetky ostatné metódy (čo znamená rádioaktívny rozpad) sú nevhodné, pretože sa získajú extrémne nestabilné izotopy, ktoré „žijú“ nie dlhšie ako niekoľko minút. Získanie tohto prvku doma, rovnako ako všetky jeho zlúčeniny, samozrejme nebude fungovať (a v skutočnosti to nie je potrebné). možno nájsť veľa experimentov s inými kovmi.

Aké sú chemické vlastnosti francia?

Francium je svojimi vlastnosťami podobné céziu. Relativistické účinky 6p obalu poskytujú kovalentnejšiu väzbu medzi franciom a kyslíkom v superoxidoch (napríklad zloženie FrO 2) v porovnaní so superoxidmi iných prvkov tejto skupiny. Berúc do úvahy najnižšiu elektronegativitu zo všetkých v súčasnosti existujúcich francií, vyznačuje sa výraznou chemickou aktivitou. Všetky fyzikálne vlastnosti tohto prvku sú uvedené iba teoreticky, pretože ich nie je možné v praxi otestovať z dôvodu krátkej doby „životnosti“ tohto prvku (hustota \u003d 1,87 g / cm³, teplota topenia \u003d 27 ° C, teplota varu t \ u003d 677 °C, špecifické teplo bod topenia = 9,385 kJ/kg). Všetky zlúčeniny tohto prvku sú rozpustné vo vode (výnimky: chloristan, chlórplatinat, pikrátkobaltinitrit francium). Francium vždy spolukryštalizuje s látkami obsahujúcimi cézium. Pozoruje sa jeho spoločné vyzrážanie s nerozpustnými céznymi soľami (chloristan cézny alebo silikowolfráman cézny). Extrakcia z roztokov francia sa vykonáva:

• cézny a rubídiový chlórplatičitan Cs2PtCl6 a Rb2PtCl6;
• chlórbizmut Cs 2 BiCl 5, chlórciničitan Cs 2 SnCl 6 a chlórantimoničnan cézny Cs 2 SbCl 5 2,5 H 2 O;
• voľné heteropolykyseliny: silikowolfrámové a fosfowolfrámové.

Aký je praktický význam tohto prvku?

Napriek všetkej svojej jedinečnosti sa Francúzsko zatiaľ v praxi neuplatnilo. V súlade s tým sa nepoužíva v priemysle a žiadnych technológiách. Dôvodom je extrémne krátky polčas rozpadu. Existujú dôkazy, že chlorid francium sa môže použiť na diagnostiku onkologických novotvarov, avšak vzhľadom na značné náklady na toto vzdelávanie nemožno tento druh techniky zaviesť do systematického používania. V princípe má cézium rovnaké vlastnosti.

Táto vlastnosť Francúzska sa teda ukázala ako nevyžiadaná: jej cena sa porovnáva s cenou tony platiny alebo zlata. Podľa prognóz popredných odborníkov bude mať predmetný prvok vždy čisto kognitívnu hodnotu, nič viac.

DEFINÍCIA

Francúzsko nachádza sa v siedmom období I. skupiny hlavnej (A) podskupiny periodickej tabuľky.

Týka sa prvkov s-rodiny. Kovové. Označenie - Fr. Poradové číslo - 87. Relatívna atómová hmotnosť - 223,02 am.u.

Elektrónová štruktúra atómu Francúzska

Atóm francia pozostáva z kladne nabitého jadra (+87), vo vnútri ktorého je 87 protónov a 136 neutrónov a 87 elektrónov sa pohybuje po siedmich obežných dráhach.

Obr.1. Schématická štruktúra atómu francia.

Rozloženie elektrónov v orbitáloch je nasledovné:

87Fr) 2) 8) 18) 32) 32) 8) 1;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 6 7s 1 .

Vonkajšia elektrónová hladina atómu francia má 1 elektrón, ktorý je valenčným elektrónom (nachádza sa na podúrovni 7s). Energetický diagram základného stavu má nasledujúcu formu:

Prítomnosť jedného nepárového elektrónu v atóme francia indikuje jeho schopnosť vykazovať oxidačný stav +1.

Valenčný elektrón atómu francia možno charakterizovať súborom štyroch kvantové čísla: n(hlavné kvantum), l(orbitálna), m l(magnetické) a s(točiť):

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1