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Fr 87

Francium (Fr)

alkali-metal
Periodo: 7 Grupo: 1 Bloque: s

Solid

Peso atómico estándar

[223]

Configuración electrónica

[Rn] 7s1

Punto de fusión

26,85 °C

Punto de ebullición

N/D

Densidad

1870 kg/m³

Estados de oxidación

+1

Electronegatividad (Pauling)

0,7

Energía de ionización (1.ª)

4,072741 eV

Año de descubrimiento

1939

Radio atómico

N/D

Detalles

Origen del nombre Named for France, the nation of its discovery.
País de descubrimiento France
Descubridores Marguerite Derey

Francium is the heaviest known alkali metal and a member of group 1. All of its isotopes are radioactive, and the element occurs naturally only as fleeting decay products in uranium and thorium series minerals. Its chemistry is expected and partly observed to resemble an extremely electropositive form of caesium, dominated by the +1 oxidation state. Because the longest-lived isotope, ²²³Fr, has a half-life of only about 22 minutes, francium has no bulk technological role.

Francium was discovered in 1939 by Marguerite Perey, a physicist at the Curie Institute in Paris, France (Fig. IUPAC.87.1). 223Fr (with a half-life of 22 min) occurs naturally in uranium minerals as a result of actinium decay. However, it is estimated that no more than approximately 30 g of francium is present in the Earth’s crust at any time. Francium can be produced artificially for research by bombarding thorium with protons. Francium was named in honor of Perey’s home country, France [575], [576], [577]. Francium has no known isotopic applications outside of scientific research.

Francium was discovered by Marguerite Catherine Perey, a French chemist, in 1939 while analyzing actinium's decay sequence. Although considered a natural element, scientists estimate that there is no more than one ounce of francium in the earth's crust at one time. Since there is so little naturally occurring francium on earth, scientists must produce francium in order to study it. Francium can be produced by bombarding thorium with protons or by bombarding radium with neutrons. Francium's most stable isotope, francium-223, has a half-life of about 22 minutes. It decays into radium-223 through beta decay or into astatine-219 through alpha decay.

Discovered in 1939 by Mlle. Marguerite Perey of the Curie Institute, Paris. Francium, the heaviest known member of the alkali metals series, occurs as a result of an alpha disintegration of actinium. It can also be made artificially by bombarding thorium with protons. While it occurs naturally in uranium minerals, there is probably less than an ounce of francium at any time in the total crust of the earth. It has the highest equivalent weight of any element, and is the most unstable of the first 101 elements of the periodic system. Thirty-three isotopes of francium are recognized. The longest lived 223Fr (Ac, K), a daughter of 227Ac, has a half-life of 22 min. This is the only isotope of francium occurring in nature. Because all known isotopes of francium are highly unstable, knowledge of the chemical properties of this element comes from radiochemical techniques. No weighable quantity of the element has been prepared or isolated. The chemical properties of francium most resemble cesium.

Imágenes

Propiedades

Químicas

Electronegatividad (Pauling)
0,7 Comparar Electronegatividad (Pauling) de todos los elementos →
Electronegatividad (Allen)
0,67
Afinidad electrónica
0,491 eV
Energía de ionización (1.ª)
4,072741 eV Comparar Energía de ionización (1.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (2.ª)
22,400077 eV Comparar Energía de ionización (2.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (3.ª)
33,500115 eV Comparar Energía de ionización (3.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (4.ª)
39,100135 eV Comparar Energía de ionización (4.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (5.ª)
50,000172 eV Comparar Energía de ionización (5.ª) de todos los elementos →
Estados de oxidación
+1 Comparar Estados de oxidación de todos los elementos →
Electrones de valencia
1 Comparar Electrones de valencia de todos los elementos →
Configuración electrónica
[Rn] 7s1

Termodinámicas

Calor de fusión
0,02072861 eV Comparar Calor de fusión de todos los elementos →
Calor de vaporización
0,67367985 eV Comparar Calor de vaporización de todos los elementos →
Calor de sublimación
0,74622998 eV
Calor de atomización
0,74622998 eV

Nucleares

Protones
87 Comparar Protones de todos los elementos →
Neutrones
136 Comparar Neutrones de todos los elementos →
Isótopos conocidos
37 Comparar Isótopos conocidos de todos los elementos →
Isótopos estables
0 Comparar Isótopos estables de todos los elementos →
Número másico (isótopo más estable)
223
Isótopo más estable
Fr-223
Año de descubrimiento
1939

Abundancia

N/D

Estructura cristalina

N/D

Estructura electrónica

Electrones por capa
2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 Comparar Electrones por capa de todos los elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-73-5 Comparar Número CAS de todos los elementos →
Símbolo del término
2S1/2
InChI
InChI=1S/Fr
Clave InChI
KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N

Configuración electrónica Medido

Carga del ion
Protones 87
Electrones 87
Carga Neutro
Configuración Fr: 7s¹
Configuración electrónica
Medido
[Rn] 7s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 7s¹
Diagrama de orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
6/6
7s
1/2 1↑
Total de electrones: 87 Desapareados: 1 ?

Modelo atómico

Protones 87
Neutrones 128
Electrones 87
Número másico 215
Estabilidad Radiactivo

Los isótopos cambian el número de neutrones, la masa y la estabilidad, pero no la configuración electrónica de un átomo neutro.

Modelo atómico esquemático, no a escala.

Huella atómica

Espectro de emisión / absorción

25 / 94 (0 0 con intensidad)
Medido
Emisión Visible: 380–750 nm

Distribución isotópica

No hay isótopos estables.

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegración
233 Radiactivo233,05264 ± 0,00032N/D900 ms
216 Radiactivo216,0031899 ± 0,0000045N/D700 ns
203 Radiactivo203,0009407 ± 0,0000067N/D550 ms
202 Radiactivo202,00332 ± 0,000055N/D372 ms
215 Radiactivo215,0003418 ± 0,0000076N/D90 ns
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Sólido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 1,9 °C por debajo del punto de fusión (26,85 °C)

Punto de fusión 26,85 °C
0 K Temperatura actual: 25 °C 6000 K
Secuencia de fases

Esquemático, no a escala

Sólido
Líquido + Gas
Fusión
25°C
Sólido
Líquido
Gas
Actual

Puntos de transición de fase

Punto de fusión Bibliografía
26,85 °C
Fase actual Calculado
Sólido

Energías de transición

Calor de fusión Bibliografía
0,02072861 eV

Energía necesaria para fundir 1 mol en el punto de fusión

Calor de vaporización Bibliografía
0,67367985 eV

Energía necesaria para vaporizar 1 mol en el punto de ebullición

Calor de sublimación Bibliografía
0,74622998 eV

Energía necesaria para sublimar 1 mol en el punto de sublimación

Densidad

Densidad de referencia Bibliografía
1870 kg/m³

En condiciones estándar

Densidad actual Calculado
1870 kg/m³

En condiciones estándar

Espectros atómicos

Se muestran 10 de 87. Ordenado por carga del ion (ascendente).

Líneas disponibles ?

IonCargaTotal de líneasProbabilidades de transiciónDesignaciones de los niveles
Fr I 0149149149
Líneas disponibles en el NIST →

Niveles disponibles ?

IonCargaNiveles
Fr I 0123
Fr II +12
Fr III +22
Fr IV +32
Fr V +42
Fr VI +52
Fr VII +62
Fr VIII +72
Fr IX +82
Fr X +92
Niveles disponibles en el NIST →
87 Fr 223

Francium — Visualizador de orbitales atómicos

[Rn]7s1
Niveles de energía 2 8 18 32 18 8 1
Estados de oxidación +1
HOMO 7s n=7 · l=0 · m=0
Francium — Vista previa del visualizador de orbitales atómicos
Three.js solo se carga cuando se solicita
87 Fr 223

Francium — Visualizador de estructuras cristalinas

No hay datos disponibles sobre la estructura cristalina

Estructura cristalina: bcc

Radios iónicos

CargaCoordinaciónEspínRadio
+16N/D180 pm

Compuestos

Fr
223,020 u
Fr
221,014 u
Fr
223,020 u
Fr
222,018 u
Fr
220,012 u

Isótopos (5)

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegraciónModo de desintegración
233 Radiactivo233,05264 ± 0,00032N/D900 ms
β- =100%β-n ?
216 Radiactivo216,0031899 ± 0,0000045N/D700 ns
α =100%β+ ?
203 Radiactivo203,0009407 ± 0,0000067N/D550 ms
α ≈100%β+ ?
202 Radiactivo202,00332 ± 0,000055N/D372 ms
α ≈100%β+ ?
215 Radiactivo215,0003418 ± 0,0000076N/D90 ns
α =100%
233 Radiactivo
Masa atómica (u) 233,05264 ± 0,00032
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 900 ms
Modo de desintegración
β- =100%β-n ?
216 Radiactivo
Masa atómica (u) 216,0031899 ± 0,0000045
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 700 ns
Modo de desintegración
α =100%β+ ?
203 Radiactivo
Masa atómica (u) 203,0009407 ± 0,0000067
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 550 ms
Modo de desintegración
α ≈100%β+ ?
202 Radiactivo
Masa atómica (u) 202,00332 ± 0,000055
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 372 ms
Modo de desintegración
α ≈100%β+ ?
215 Radiactivo
Masa atómica (u) 215,0003418 ± 0,0000076
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 90 ns
Modo de desintegración
α =100%

Líneas espectrales

Longitud de onda (nm)IntensidadEstado de ionizaciónTipoTransiciónExactitudFuente
422.56552 nmN/DFr Iemission7s 2S → 8p 2P*MedidaNIST
432.53607 nmN/DFr Iemission7s 2S → 8p 2P*MedidaNIST
494.61573 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 20d 2DMedidaNIST
495.91444 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 19d 2DMedidaNIST
496.90308 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 20s 2SMedidaNIST
497.49878 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 18d 2DMedidaNIST
498.7192 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 19s 2SMedidaNIST
499.45999 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 17d 2DMedidaNIST
500.99176 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 18s 2SMedidaNIST
501.92929 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 16d 2DMedidaNIST
503.88964 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 17s 2SMedidaNIST
505.10105 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 15d 2DMedidaNIST
507.66912 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 16s 2SMedidaNIST
509.27532 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 14d 2DMedidaNIST
512.73622 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 15s 2SMedidaNIST
514.93307 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 13d 2DMedidaNIST
519.7664 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 14s 2SMedidaNIST
522.89168 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 12d 2DMedidaNIST
529.95916 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 13s 2SMedidaNIST
534.64166 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 11d 2DMedidaNIST
539.61762 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 20d 2DMedidaNIST
539.6469 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 20d 2DMedidaNIST
541.15779 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 19d 2DMedidaNIST
541.19321 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 19d 2DMedidaNIST
542.37083 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 20s 2SMedidaNIST
543.03716 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 18d 2DMedidaNIST
543.08061 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 18d 2DMedidaNIST
544.53524 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 19s 2SMedidaNIST
545.36417 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 17d 2DMedidaNIST
545.4185 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 17d 2DMedidaNIST
545.63748 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 12s 2SMedidaNIST
547.24565 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 18s 2SMedidaNIST
548.29545 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 16d 2DMedidaNIST
548.36447 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 16d 2DMedidaNIST
550.70515 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 17s 2SMedidaNIST
552.06365 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 15d 2DMedidaNIST
552.15244 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 15d 2DMedidaNIST
553.17161 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 10d 2DMedidaNIST
555.22268 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 16s 2SMedidaNIST
557.02549 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 14d 2DMedidaNIST
557.14445 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 14d 2DMedidaNIST
561.28917 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 15s 2SMedidaNIST
563.7589 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 13d 2DMedidaNIST
563.92284 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 13d 2DMedidaNIST
569.72475 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 14s 2SMedidaNIST
571.87464 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 11s 2SMedidaNIST
573.24676 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 12d 2DMedidaNIST
573.48185 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 12d 2DMedidaNIST
585.3491 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 9d 2DMedidaNIST
587.29 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 11d 2DMedidaNIST
587.64619 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 11d 2DMedidaNIST
600.95745 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 12s 2SMedidaNIST
609.52762 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 10d 2DMedidaNIST
610.10952 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 10d 2DMedidaNIST
618.5596 nmN/DFr Iemission6d 2D → 20p 2P*MedidaNIST
618.7831 nmN/DFr Iemission6d 2D → 20p 2P*MedidaNIST
621.0658 nmN/DFr Iemission6d 2D → 19p 2P*MedidaNIST
621.3414 nmN/DFr Iemission6d 2D → 19p 2P*MedidaNIST
621.98126 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 10s 2SMedidaNIST
624.178 nmN/DFr Iemission6d 2D → 18p 2P*MedidaNIST
624.5235 nmN/DFr Iemission6d 2D → 18p 2P*MedidaNIST
626.3009 nmN/DFr Iemission6d 2D → 20p 2P*MedidaNIST
628.1118 nmN/DFr Iemission6d 2D → 17p 2P*MedidaNIST
628.5529 nmN/DFr Iemission6d 2D → 17p 2P*MedidaNIST
628.8704 nmN/DFr Iemission6d 2D → 19p 2P*MedidaNIST
632.0616 nmN/DFr Iemission6d 2D → 18p 2P*MedidaNIST
632.9403 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 11s 2SMedidaNIST
633.1901 nmN/DFr Iemission6d 2D → 16p 2P*MedidaNIST
633.7661 nmN/DFr Iemission6d 2D → 16p 2P*MedidaNIST
636.0957 nmN/DFr Iemission6d 2D → 17p 2P*MedidaNIST
639.9141 nmN/DFr Iemission6d 2D → 15p 2P*MedidaNIST
640.6887 nmN/DFr Iemission6d 2D → 15p 2P*MedidaNIST
641.3044 nmN/DFr Iemission6d 2D → 16p 2P*MedidaNIST
648.2027 nmN/DFr Iemission6d 2D → 15p 2P*MedidaNIST
648.421 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 9d 2DMedidaNIST
649.103 nmN/DFr Iemission6d 2D → 14p 2P*MedidaNIST
649.4876 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 9d 2DMedidaNIST
650.1812 nmN/DFr Iemission6d 2D → 14p 2P*MedidaNIST
650.7242 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 8d 2DMedidaNIST
657.633 nmN/DFr Iemission6d 2D → 14p 2P*MedidaNIST
662.174 nmN/DFr Iemission6d 2D → 13p 2P*MedidaNIST
663.746 nmN/DFr Iemission6d 2D → 13p 2P*MedidaNIST
671.054 nmN/DFr Iemission6d 2D → 13p 2P*MedidaNIST
681.787 nmN/DFr Iemission6d 2D → 12p 2P*MedidaNIST
684.222 nmN/DFr Iemission6d 2D → 12p 2P*MedidaNIST
691.204 nmN/DFr Iemission6d 2D → 12p 2P*MedidaNIST
694.8987 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 10s 2SMedidaNIST
713.491 nmN/DFr Iemission6d 2D → 11p 2P*MedidaNIST
717.615 nmN/DFr Iemission6d 2D → 11p 2P*MedidaNIST
717.98664 nmN/DFr Iemission7s 2S → 7p 2P*MedidaNIST
723.811 nmN/DFr Iemission6d 2D → 11p 2P*MedidaNIST
728.5892 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 8d 2DMedidaNIST
730.9713 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 8d 2DMedidaNIST
744.1976 nmN/DFr Iemission7p 2P* → 9s 2SMedidaNIST

Propiedades ampliadas

Radios covalentes (ampliados)

Radio covalente (Pyykkö)
223 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace doble)
218 pm

Radios de van der Waals

Truhlar
348 pm
UFF
490 pm
MM3
364 pm

Radios atómicos y metálicos

Radio atómico (Rahm)
258 pm

Escalas de numeración

Mendeleev
6
Pettifor
7
Glawe
7

Escalas de electronegatividad

Ghosh
0

Polarizabilidad y dispersión

Polarizabilidad dipolar
317,8 a.u.
Polarizabilidad dipolar (incert.)
2,4 a.u.

Transiciones de fase y alótropos

Punto de fusión294,15 K

Categorías de estados de oxidación

+1 main

Datos de referencia avanzados

Detalle de los radios cristalinos (1)
CargaCNEspínrcrystal (pm)Origen
1VI194Ahrens (1952) ionic radius,
Modos de desintegración de los isótopos (60)
IsótopoModoIntensidad
197A100%
198A100%
199A100%
199B+—
200A100%
200B+—
200B+SF—
201A100%
201B+—
202A100%
Factores de dispersión de rayos X (516)
Energía (eV)f₁f₂
10—0,05044
10,1617—0,06059
10,3261—0,07277
10,4931—0,08938
10,6628—0,11712
10,8353—0,15347
11,0106—0,20109
11,1886—0,26349
11,3696—0,40321
11,5535—0,63759

Datos adicionales

Referencias

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Fr

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Francium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sobre la licencia: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Francium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sobre la licencia: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Francium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Francium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Francium

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9 PubChem Elements
Francium

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