← 周期表に戻る
Fr 87

Francium (Fr)

alkali-metal
周期: 7 族: 1 ブロック: s

Solid

標準原子量

[223]

電子配置

[Rn] 7s1

融点

26.85 °C

沸点

データなし

密度

1870 kg/m³

酸化数

+1

電気陰性度(Pauling)

0.7

第1イオン化エネルギー

4.072741 eV

発見年

1939

原子半径

データなし

詳細

名称の由来 Named for France, the nation of its discovery.
発見国 France
発見者 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.

画像

性質

物理的性質

共有結合半径
260 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
348 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
密度
1870 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
26.85 °C 全元素の融点を比較 →
結晶構造
体心立方構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
0.7 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
0.67
電子親和力
0.491 eV
第1イオン化エネルギー
4.072741 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
22.400077 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
33.500115 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
39.100135 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
50.000172 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
+1 全元素の酸化数を比較 →
価電子
1 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Rn] 7s1

熱力学的性質

融解熱
0.02072861 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
0.67367985 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
0.74622998 eV
原子化熱
0.74622998 eV

原子核

陽子数
87 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
136 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
37 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
0 全元素の安定同位体を比較 →
質量数(最も安定な同位体)
223
最も安定な同位体
Fr-223
発見年
1939

存在度

データなし

結晶構造

データなし

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-73-5 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
2S1/2
InChI
InChI=1S/Fr
InChI Key
KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 87
電子 87
電荷 中性
電子配置 Fr: 7s¹
電子配置
測定値
[Rn] 7s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 7s¹
軌道図
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↑
総電子数: 87 不対電子: 1 ?

原子モデル

陽子 87
中性子 128
電子 87
質量数 215
安定性 放射性

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

25 / 94 (0 強度データあり:0本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

安定同位体はありません。

質量数原子質量(u)天然存在比半減期
233 放射性233.05264 ± 0.00032データなし900 ms
216 放射性216.0031899 ± 0.0000045データなし700 ns
203 放射性203.0009407 ± 0.0000067データなし550 ms
202 放射性202.00332 ± 0.000055データなし372 ms
215 放射性215.0003418 ± 0.0000076データなし90 ns
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(26.85 °C)より1.9 °C低い

融点 26.85 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体 + 気体
融解
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
26.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.02072861 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
0.67367985 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
0.74622998 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
1870 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
1870 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全87件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Fr I 0149149149
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
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
NIST準位データの収録状況 →
87 Fr 223

Francium — 原子軌道可視化ツール

[Rn]7s1
エネルギー準位 2 8 18 32 18 8 1
酸化数 +1
HOMO 7s n=7 · l=0 · m=0
Francium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
87 Fr 223

Francium — 結晶構造可視化ツール

結晶構造のデータはありません

結晶構造: bcc

イオン半径

電荷配位スピン半径
+16データなし180 pm

化合物

Fr
223.020 u
Fr
221.014 u
Fr
223.020 u
Fr
222.018 u
Fr
220.012 u

同位体 (5)

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
233 放射性233.05264 ± 0.00032データなし900 ms
β- =100%β-n ?
216 放射性216.0031899 ± 0.0000045データなし700 ns
α =100%β+ ?
203 放射性203.0009407 ± 0.0000067データなし550 ms
α ≈100%β+ ?
202 放射性202.00332 ± 0.000055データなし372 ms
α ≈100%β+ ?
215 放射性215.0003418 ± 0.0000076データなし90 ns
α =100%
233 放射性
原子質量(u) 233.05264 ± 0.00032
天然存在比 データなし
半減期 900 ms
崩壊形式
β- =100%β-n ?
216 放射性
原子質量(u) 216.0031899 ± 0.0000045
天然存在比 データなし
半減期 700 ns
崩壊形式
α =100%β+ ?
203 放射性
原子質量(u) 203.0009407 ± 0.0000067
天然存在比 データなし
半減期 550 ms
崩壊形式
α ≈100%β+ ?
202 放射性
原子質量(u) 202.00332 ± 0.000055
天然存在比 データなし
半減期 372 ms
崩壊形式
α ≈100%β+ ?
215 放射性
原子質量(u) 215.0003418 ± 0.0000076
天然存在比 データなし
半減期 90 ns
崩壊形式
α =100%

スペクトル線

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
422.56552 nmデータなしFr Iemission7s 2S → 8p 2P*測定値NIST
432.53607 nmデータなしFr Iemission7s 2S → 8p 2P*測定値NIST
494.61573 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 20d 2D測定値NIST
495.91444 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 19d 2D測定値NIST
496.90308 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 20s 2S測定値NIST
497.49878 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 18d 2D測定値NIST
498.7192 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 19s 2S測定値NIST
499.45999 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 17d 2D測定値NIST
500.99176 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 18s 2S測定値NIST
501.92929 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 16d 2D測定値NIST
503.88964 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 17s 2S測定値NIST
505.10105 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 15d 2D測定値NIST
507.66912 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 16s 2S測定値NIST
509.27532 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 14d 2D測定値NIST
512.73622 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 15s 2S測定値NIST
514.93307 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 13d 2D測定値NIST
519.7664 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 14s 2S測定値NIST
522.89168 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 12d 2D測定値NIST
529.95916 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 13s 2S測定値NIST
534.64166 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 11d 2D測定値NIST
539.61762 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 20d 2D測定値NIST
539.6469 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 20d 2D測定値NIST
541.15779 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 19d 2D測定値NIST
541.19321 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 19d 2D測定値NIST
542.37083 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 20s 2S測定値NIST
543.03716 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 18d 2D測定値NIST
543.08061 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 18d 2D測定値NIST
544.53524 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 19s 2S測定値NIST
545.36417 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 17d 2D測定値NIST
545.4185 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 17d 2D測定値NIST
545.63748 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 12s 2S測定値NIST
547.24565 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 18s 2S測定値NIST
548.29545 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 16d 2D測定値NIST
548.36447 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 16d 2D測定値NIST
550.70515 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 17s 2S測定値NIST
552.06365 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 15d 2D測定値NIST
552.15244 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 15d 2D測定値NIST
553.17161 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 10d 2D測定値NIST
555.22268 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 16s 2S測定値NIST
557.02549 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 14d 2D測定値NIST
557.14445 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 14d 2D測定値NIST
561.28917 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 15s 2S測定値NIST
563.7589 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 13d 2D測定値NIST
563.92284 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 13d 2D測定値NIST
569.72475 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 14s 2S測定値NIST
571.87464 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 11s 2S測定値NIST
573.24676 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 12d 2D測定値NIST
573.48185 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 12d 2D測定値NIST
585.3491 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 9d 2D測定値NIST
587.29 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 11d 2D測定値NIST
587.64619 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 11d 2D測定値NIST
600.95745 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 12s 2S測定値NIST
609.52762 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 10d 2D測定値NIST
610.10952 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 10d 2D測定値NIST
618.5596 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 20p 2P*測定値NIST
618.7831 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 20p 2P*測定値NIST
621.0658 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 19p 2P*測定値NIST
621.3414 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 19p 2P*測定値NIST
621.98126 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 10s 2S測定値NIST
624.178 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 18p 2P*測定値NIST
624.5235 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 18p 2P*測定値NIST
626.3009 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 20p 2P*測定値NIST
628.1118 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 17p 2P*測定値NIST
628.5529 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 17p 2P*測定値NIST
628.8704 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 19p 2P*測定値NIST
632.0616 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 18p 2P*測定値NIST
632.9403 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 11s 2S測定値NIST
633.1901 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 16p 2P*測定値NIST
633.7661 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 16p 2P*測定値NIST
636.0957 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 17p 2P*測定値NIST
639.9141 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 15p 2P*測定値NIST
640.6887 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 15p 2P*測定値NIST
641.3044 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 16p 2P*測定値NIST
648.2027 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 15p 2P*測定値NIST
648.421 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 9d 2D測定値NIST
649.103 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 14p 2P*測定値NIST
649.4876 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 9d 2D測定値NIST
650.1812 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 14p 2P*測定値NIST
650.7242 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 8d 2D測定値NIST
657.633 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 14p 2P*測定値NIST
662.174 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 13p 2P*測定値NIST
663.746 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 13p 2P*測定値NIST
671.054 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 13p 2P*測定値NIST
681.787 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 12p 2P*測定値NIST
684.222 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 12p 2P*測定値NIST
691.204 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 12p 2P*測定値NIST
694.8987 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 10s 2S測定値NIST
713.491 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 11p 2P*測定値NIST
717.615 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 11p 2P*測定値NIST
717.98664 nmデータなしFr Iemission7s 2S → 7p 2P*測定値NIST
723.811 nmデータなしFr Iemission6d 2D → 11p 2P*測定値NIST
728.5892 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 8d 2D測定値NIST
730.9713 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 8d 2D測定値NIST
744.1976 nmデータなしFr Iemission7p 2P* → 9s 2S測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
223 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
218 pm

ファンデルワールス半径

Truhlar
348 pm
UFF
490 pm
MM3
364 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
258 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
6
Pettifor
7
Glawe
7

電気陰性度の尺度

Ghosh
0

分極率と分散

双極子分極率
317.8 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
2.4 a.u.

相転移と同素体

融点294.15 K

酸化数の分類

+1 main

専門参考データ

結晶半径の詳細 (1)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
1VI194Ahrens (1952) ionic radius,
同位体の崩壊形式 (60)
同位体モード強度
197A100%
198A100%
199A100%
199B+—
200A100%
200B+—
200B+SF—
201A100%
201B+—
202A100%
X線散乱因子 (516)
エネルギー (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

追加データ

参考文献

(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.

ライセンスに関する注記: 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/

ライセンスに関する注記: 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.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。