Франций – химический элемент в периодической системе Д.И.Менделеева, расположенный в первой группе 7-го периода. По старому распределению – в 1-й группе, главной подгруппе. Символ франция — Fr, а его порядковый номер — 87. Был предвиден самим Менделеевым, а открыт французским радиохимиком Маргаритой Катрин Перей, являющейся на тот момент одной из сотрудниц радиевого института Кюри, расположенного в Париже. Назван в честь своего родного края – Франции. По своей классификации относится к группе щелочных металлов, радиоактивен.
Изотопы
Насчитывается огромное множество разновидностей атомов (ядер) франция, массовые числа которых колеблются от 199 до 232. Также, существует целых семь изомеров франция ядерного происхождения, для которых характерна метастабильность. В природных условиях содержится лишь пара изотопов – это 223Fr и 224Fr. Из них первый обладает самой большой продолжительностью жизни из целога ряда разновидностей атомов франция. Также, в некоторых случаях получение франция связывают с альфа-распадом актиния.
Элемент франций сам по себе является редчайшим химическим элементом. Из всего количества элементов, составляющих земную кору, франций находится на предпоследнем месте по своей концентрации. Содержание франция в земной коре оценивают лишь в 340 г.
Физические свойства
- Подразумевает наименьший показатель электрической отрицательности среди всех возможных элементов;
- Представляется наиболее активным металлом в своих хим. свойствах среди всех сородичей;
- Радиоактивен;
- Плотность составляет 1,87 г/см³;
- Температура плавления = 27 °C;
- Температура кипения = 677 °C;
- Удельная теплота плавления равна 9,385 кДж/кг.
Удивителен и тот факт, что разновидовые свойства элемента франция были получены и могут быть в дальнейшем получены лишь с помощью расчетов, так как ученым доступны только не большие по размерам образцы данного элемента для собственного исследования.
По химическим свойствам невероятно схож с таким элементом как цезий. Франций всегда подвергается взаимной кристаллизации с его соединениями (цезия).
Почти все формирования данного элемента растворяются в воде. Благодаря наличию релятивистских эффектов оболочки, растет показатель ковалентности связи франция с кислородом в их гипероксидах. Такой возможности не представляется прочим щелочным металлам.
Франций чрезвычайно активно вступает в реакцию с водой, при этом составляя сильнейшую щелочь, классифицирующуюся как гидроксид франция. Как оксид, так и гидрид франция также активно взаимодействуют с водой, образуя гидроксид, что еще раз указывает на схожесть франция и цезия.
Список неорганических соединений франция, которые легко растворяются в воде:
- Гидроксид;
- Хлорид;
- Сульфат;
- Нитрат;
- Фторид;
- Карбонат;
- Сульфид;
- Оксалат;
- Ацетат.
Плохой растворимостью обладают следующие формирования франция:
- Иодат;
- Пикрат;
- Перхлорат;
- Хлоровисмутат и другие.
Франций извлекается нитробензидом при наличии катализатора в виде тетрафенилбората натрия. Также, он взаимно осаждается с простейшими и двукратными солями не только цезия, но и гетерополикислот (к примеру, фосфорновольфрамовой и другими).
Применение
На данный момент франций не нашел широкого применения в какой-либо из областей промышленности. Это, в первую очередь, связано с его небольшим периодом полураспада и высочайшими показателями радиоактивности.
Биологическое значение данного элемента таково: как и цезий или рубидий, франций имеет способность к накопительному эффекту в организме человека. Сгустки данного элемента чаще располагаются в печени, слюнных железах, почках и в тканях саркомы. Именно из-за этого два из изотопов франция (с массовыми числами 212 и 223) нашли свое применение в диагностировании злокачественных опухолей и в прочих биологических исследованиях.
