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Fr 87

Francium (Fr)

alkali-metal
Periodo: 7 Gruppo: 1 Blocco: s

Solid

Peso atomico standard

[223]

Configurazione elettronica

[Rn] 7s1

Punto di fusione

26,85 °C

Punto di ebollizione

N/D

Densità

1870 kg/m³

Stati di ossidazione

+1

Elettronegatività (Pauling)

0,7

Energia di ionizzazione (1ª)

4,072741 eV

Anno della scoperta

1939

Raggio atomico

N/D

Dettagli

Origine del nome Named for France, the nation of its discovery.
Paese della scoperta France
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
0,7 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Elettronegatività (Allen)
0,67
Affinità elettronica
0,491 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
4,072741 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
22,400077 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
33,500115 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
39,100135 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
50,000172 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
+1 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
1 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Rn] 7s1

Termodinamiche

Calore di fusione
0,02072861 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
0,67367985 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
0,74622998 eV
Calore di atomizzazione
0,74622998 eV

Nucleari

Protoni
87 Confronta Protoni di tutti gli elementi →
Neutroni
136 Confronta Neutroni di tutti gli elementi →
Isotopi noti
37 Confronta Isotopi noti di tutti gli elementi →
Isotopi stabili
0 Confronta Isotopi stabili di tutti gli elementi →
Numero di massa (isotopo più stabile)
223
Isotopo più stabile
Fr-223
Anno della scoperta
1939

Abbondanza

N/D

Struttura cristallina

N/D

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-73-5 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
2S1/2
InChI
InChI=1S/Fr
Chiave InChI
KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 87
Elettroni 87
Carica Neutro
Configurazione Fr: 7s¹
Configurazione elettronica
Misurato
[Rn] 7s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 7s¹
Diagramma degli orbitali
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↑
Elettroni totali: 87 Spaiati: 1 ?

Modello atomico

Protoni 87
Neutroni 128
Elettroni 87
Numero di massa 215
Stabilità Radioattivo

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

25 / 94 (0 0 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

Nessun isotopo stabile.

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
233 Radioattivo233,05264 ± 0,00032N/D900 ms
216 Radioattivo216,0031899 ± 0,0000045N/D700 ns
203 Radioattivo203,0009407 ± 0,0000067N/D550 ms
202 Radioattivo202,00332 ± 0,000055N/D372 ms
215 Radioattivo215,0003418 ± 0,0000076N/D90 ns
Misurato

Fase / Stato

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

Motivo: 1,9 °C sotto il punto di fusione (26,85 °C)

Punto di fusione 26,85 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido + Gas
Fusione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
26,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,02072861 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
0,67367985 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
0,74622998 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
1870 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
1870 kg/m³

In condizioni standard

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 87. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
Fr I 0149149149
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
87 Fr 223

Francium — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Rn]7s1
Livelli energetici 2 8 18 32 18 8 1
Stati di ossidazione +1
HOMO 7s n=7 · l=0 · m=0
Francium — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
87 Fr 223

Francium — Visualizzatore della struttura cristallina

Dati sulla struttura cristallina non disponibili

Struttura cristallina: bcc

Raggi ionici

CaricaCoordinazioneSpinRaggio
+16N/D180 pm

Composti

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

Isotopi (5)

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
233 Radioattivo233,05264 ± 0,00032N/D900 ms
β- =100%β-n ?
216 Radioattivo216,0031899 ± 0,0000045N/D700 ns
α =100%β+ ?
203 Radioattivo203,0009407 ± 0,0000067N/D550 ms
α ≈100%β+ ?
202 Radioattivo202,00332 ± 0,000055N/D372 ms
α ≈100%β+ ?
215 Radioattivo215,0003418 ± 0,0000076N/D90 ns
α =100%
233 Radioattivo
Massa atomica (u) 233,05264 ± 0,00032
Abbondanza naturale N/D
Emivita 900 ms
Modalità di decadimento
β- =100%β-n ?
216 Radioattivo
Massa atomica (u) 216,0031899 ± 0,0000045
Abbondanza naturale N/D
Emivita 700 ns
Modalità di decadimento
α =100%β+ ?
203 Radioattivo
Massa atomica (u) 203,0009407 ± 0,0000067
Abbondanza naturale N/D
Emivita 550 ms
Modalità di decadimento
α ≈100%β+ ?
202 Radioattivo
Massa atomica (u) 202,00332 ± 0,000055
Abbondanza naturale N/D
Emivita 372 ms
Modalità di decadimento
α ≈100%β+ ?
215 Radioattivo
Massa atomica (u) 215,0003418 ± 0,0000076
Abbondanza naturale N/D
Emivita 90 ns
Modalità di decadimento
α =100%

Righe spettrali

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

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
223 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
218 pm

Raggi di van der Waals

Truhlar
348 pm
UFF
490 pm
MM3
364 pm

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
258 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
6
Pettifor
7
Glawe
7

Scale di elettronegatività

Ghosh
0

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
317,8 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
2,4 a.u.

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione294,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

+1 main

Dati di riferimento avanzati

Dettaglio dei raggi cristallini (1)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
1VI194Ahrens (1952) ionic radius,
Modalità di decadimento degli isotopi (60)
IsotopoModalitàIntensità
197A100%
198A100%
199A100%
199B+—
200A100%
200B+—
200B+SF—
201A100%
201B+—
202A100%
Fattori di diffusione dei raggi X (516)
Energia (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

Dati aggiuntivi

Riferimenti

(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 sulla licenza: 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 sulla licenza: 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

This section provides all form of data related to element Francium.

9 PubChem Elements
Francium

The element property data was retrieved from publications.

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