فرانسیم Fr 87، عنصری از جدول تناوبی

همه چیز درباره عنصر فرانسیم (Fr)

عنصر فرانسیم Fr 87، عنصری از جدول تناوبی

فرانسیم، (به انگلیسی : Francium) با علامت اختصاری Fr و عدد اتمی ۸۷، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزهای قلیایی است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.

فرانسیم ، فلزی قلیایی و شدیدا” رادیواکتیو است که در سنگ معدن اورانیم و توریم وجود دارد. این عنصر که نامش از کشور فرانسه گرفته شده در سال ۱۹۳۹ به وسیله Marguerite Perey از موسسه کوری در پاریس کشف گردید. فرانسیم سنگین ترین فلز قلیایی بوده و در نتیجه فروپاشی آلفای آکتینیم به وجود می آید و می توان آن را به صورت مصنوعی توسط بمباران توریم با پروتون تهیه کرد.

شناسنامه فرانسیم

عدد اتمی : ۸۷

جرم اتمی : ۲۲۳

نقطه ذوب: C° ۲۷

نقطه جوش : C° ۶۷۷

ظرفیت : ۱+

رنگ : متالیک

حالت استاندارد : مایع

نام گروه : ۱

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol ~375

شکل الکترونی : Rn7s1

شعاع یونی : Å ۱٫۸

الکترونگاتیوی: ۰٫۷

حالت اکسیداسیون: ۱

گرمای فروپاشی : Kj/mol 9.39

دوره تناوبی : ۶

ویژگی‌های فرانسیم

  • به علت نایابی و ناپایداری امکان جدا کردن اتم‌های فرانسیم به حدی که قابل اندازه‌گیری باشند نیست به همین دلیل برای خواص آن بیشتر بر روی مکان آن در جدول تناوبی تکیه می‌کنند.
  • با توجه به اینکه فرانسیم یکی از عناصر چگال جدول تناوبی است و اینکه تعداد الکترون لایه ظرفیت آن ۱ است، بنابراین وزن اکی والان آن از همه عناصر بیشتر است. به محاسبه لینوس پاولینگ مقدار الکترونگاتیوی فرانسیم باید با سزیم برابر و حدود ۰٫۷ باشد گرچه محاسبات جدیدتر مقدار آن را ۰٫۷۹ نشان می‌دهند اما این مقدار به طور تجربی تأیید نشده‌است. به طور مشابه فرانسیم کمترین الکترونگاتیوی را در بین عناصر دارد.
  • فرانسیم مایع -در صورتی که تشکیل شود- در دمای ذوبش تنش سطحی برابر ۰٫۰۵۰۹۲ نیوتن بر متر خواهد داشت. فرانسیم همچنین می‌تواند با بسیاری از نمک‌های سزیم مانند پرکلرات، یدات، تارتارات، کلروپلاتینات و سیلیکوتنگستات سزیم (همچنین روبیدیوم تاتارات) واکنش دهد. همچنین با سیلیسیوم تنگستن و کلورپلاتینید واکنش داده و به ترتیب تولید سیلیکو تنگستن اسید و پرکلریک اسید می‌کند. نمک‌های فرانسیم عمدتاً محلول در آب هستند.

ایزوتوپ های فرانسیم

تاکنون ۳۴ ایزوتوپ فرانسیم از عدد جرمی ۱۹۹ تا ۲۳۲ شناخته شده‌اند. فرانسیم هفت ایزومر دارد. ۲۲۳ و ۲۲۱ تنها ایزوتوپهایی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند، اگرچه ایزوتوپ بسیار دوم بیشتر یافت می‌شود.

فرانسیم ۲۲۳ پایدارترین ایزوتوپ فرانسیم با نیم عمر ۲۱٫۸ دقیقه‌است. بعد از آن فرانسیم ۲۱۲ با ۲۰ دقیقه نیمه عمر می‌باشد فرانسیم ۲۲۳ پنجمین محصول فروپاشی آکتینیوم ۲۲۷ می‌باشد.سپس آن با واپاشی بتا به رادیوم ۲۲۳ (با انرژی واپاشی ۱۱۴۹ کیلوالکترون ولت)و درصد جزئی از آن(۰٫۰۰۶٪) از مسیر دیگری با واپاشی آلفا به آستاتین ۲۱۹ تبدیل می‌شود.

فرانسیم ۲۲۱ نیم عمری حدود ۴٫۸ دقیقه دارد و نهمین محصول فروپاشی نپتونی آکتینیوم ۲۲۵ است. سپس آن با فروپاشی آلفا به آستاتین ۲۱۷ تبدیل می‌شود (با انرژی واپاشی ۶٫۴۵۷ مگاالکترون ولت). آخرین ایزوتوپ پایدار، فرانسیم ۲۱۵ با نیم عمر ۰٫۱۲ میکرو ثانیه‌است (انرژی واپاشی ۹٫۵۴ کیلوالکترون ولت). ایزومر ناپایدارتر آن، فرانسیم ۲۱۵m با نیم عمر ۳٫۵ نانو ثانیه می‌باشد.

فرانسیم ۲۱۸ نیز به طور تخمینی نیمه عمر ۵‎×۱۰-۳ ثانیه دارد و با واپاشی آلفا و با انرژی ۷٫۸۵ مگا الکترون ولت به آستاتین تبدیل می‌شود.

کاربردهای فرانسیم

عنصر فرانسیم به علت ناپایداری و کمیاب بودن، کاربرد تجاری ندارد.

پژوهش‌هایی دربارهٔ کاربرد فرانسیم در درمان سرطان انجام شده‌است، ولی انجام این عمل ناممکن به نظر می‌رسد. قابلیت‌های فرانسیم مانند سنتز شدن و همچنین ساختار اتمی ویژه‌اش باعث شده که از آن در آزمایش‌های طیف‌سنجی استفاده کنند. این آزمایش‌ها به درک اطلاعات بیشتری در زمینه پتانسیل شیمیایی و ذرات زیر اتمی انجامیده‌است. به نظر می‌رسد که می‌توان از فرانسیم در آزمایش‌های مربوط به نیروگاه‌های هسته‌ای و سیکلوترون‌ها استفاده کرد.

مطالعات بر روی نور گسیل شده توسط یون‌های فرانسیم-۲۱۰ به دام‌انداخته شده توسط لیزر، داده‌های دقیقی راجع به گذارهای بین ترازهای انرژی اتمی در اختیار گذاشته‌اند که شباهت زیادی به نتایج پیش‌بینی شدهٔ نظریه کوانتومی دارد.

 

 عنصر فرانسیم _ دانشچی

اشتراک گذاری

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*