Франций (Fr)
Щелочной металлТвёрдое тело
Стандартный атомный вес
[223]Электронная конфигурация
[Rn] 7s1Температура плавления
26.85 °C (300 K)Температура кипения
N/AПлотность
1870 kg/m³Степени окисления
+1Электроотрицательность (Полинг)
0.7Энергия ионизации (1-я)
Год открытия
1939Атомный радиус
N/AДополнительно
Франций — самый тяжелый известный щелочной металл и член группы 1. Все его изотопы радиоактивны, и в природе элемент встречается лишь как мимолетный продукт распада в минералах уранового и ториевого рядов. Ожидается, и частично наблюдается, что его химия напоминает чрезвычайно электроположительную форму цезия, определяемую степенью окисления +1. Поскольку наиболее долгоживущий изотоп, ²²³Fr, имеет период полураспада всего около 22 минут, франций не имеет технологического значения в макроколичествах.
Франций был открыт в 1939 году Маргаритой Перей, физиком Института Кюри в Париже, Франция (Fig. IUPAC.87.1). 223Fr (с периодом полураспада 22 мин) встречается в природе в урановых минералах в результате распада актиния. Однако оценивается, что в земной коре в любой момент времени содержится не более примерно 30 г франция. Франций может быть искусственно получен для исследований путём бомбардировки тория протонами. Франций был назван в честь родной страны Перей — Франции [575], [576], [577]. Франций не имеет известных изотопных применений вне научных исследований.
Франций был открыт французским химиком Маргерит Катрин Пере в 1939 году при анализе цепи распада актиния. Хотя он считается природным элементом, ученые оценивают, что в земной коре одновременно содержится не более одной унции франция. Поскольку на Земле природного франция очень мало, для его изучения ученым приходится получать франций искусственно. Франций можно получить бомбардировкой тория протонами или бомбардировкой радия нейтронами. Самый стабильный изотоп франция, франций-223, имеет период полураспада около 22 минут. Он распадается в радий-223 посредством бета-распада или в астат-219 посредством альфа-распада.
Открыт в 1939 году г-жой Маргерит Пере из Института Кюри, Париж. Франций, самый тяжелый известный член серии щелочных металлов, возникает в результате альфа-распада актиния. Его также можно получить искусственно бомбардировкой тория протонами. Хотя он встречается в природе в урановых минералах, во всей земной коре в любой момент времени, вероятно, содержится менее одной унции франция. Он обладает наибольшей эквивалентной массой среди всех элементов и является самым нестабильным из первых 101 элемента периодической системы. Известно 33 изотопа франция. Наиболее долгоживущий 223Fr (Ac, K), дочерний продукт 227Ac, имеет период полураспада 22 мин. Это единственный изотоп франция, встречающийся в природе. Поскольку все известные изотопы франция крайне нестабильны, сведения о химических свойствах этого элемента получены радиохимическими методами. Ни одного взвешиваемого количества элемента не было приготовлено или выделено. Химические свойства франция больше всего напоминают цезий.
Изображения
Свойства
Физические
Химические
Термодинамические
Ядерные
Распространённость
N/A
Реакционная способность
N/A
Кристаллическая структура
N/A
Электронная структура
Идентификаторы
Электронная конфигурация Measured
Fr: 7s¹[Rn] 7s¹1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 7s¹Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
Нет стабильных изотопов.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 233 Радиоактивный | 233,05264 ± 0,00032 | N/A | 900 мс |
| 216 Радиоактивный | 216,0031899 ± 0,0000045 | N/A | 700 ns |
| 203 Радиоактивный | 203,0009407 ± 0,0000067 | N/A | 550 мс |
| 202 Радиоактивный | 202,00332 ± 0,000055 | N/A | 372 мс |
| 215 Радиоактивный | 215,0003418 ± 0,0000076 | N/A | 90 ns |
Фазовое состояние
Причина: на 1.9 °C ниже точки плавления (26.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 87 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ion | Заряд | Total lines | Transition probabilities | Level designations |
|---|---|---|---|---|
| Fr I | 0 | 149 | 149 | 149 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Levels |
|---|---|---|
| Fr I | 0 | 123 |
| Fr II | +1 | 2 |
| Fr III | +2 | 2 |
| Fr IV | +3 | 2 |
| Fr V | +4 | 2 |
| Fr VI | +5 | 2 |
| Fr VII | +6 | 2 |
| Fr VIII | +7 | 2 |
| Fr IX | +8 | 2 |
| Fr X | +9 | 2 |
Данные о кристаллической структуре недоступны
Кристаллическая структура: bcc
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +1 | 6 | N/A | 180 пм |
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 233 Радиоактивный | 233,05264 ± 0,00032 | N/A | 900 мс | β- =100%β-n ? | |
| 216 Радиоактивный | 216,0031899 ± 0,0000045 | N/A | 700 ns | α =100%β+ ? | |
| 203 Радиоактивный | 203,0009407 ± 0,0000067 | N/A | 550 мс | α ≈100%β+ ? | |
| 202 Радиоактивный | 202,00332 ± 0,000055 | N/A | 372 мс | α ≈100%β+ ? | |
| 215 Радиоактивный | 215,0003418 ± 0,0000076 | N/A | 90 ns | α =100% |
Спектральные линии
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Стадия ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 422.56552 нм | N/A | Fr I | emission | 7s 2S → 8p 2P* | Измерено | NIST | |
| 432.53607 нм | N/A | Fr I | emission | 7s 2S → 8p 2P* | Измерено | NIST | |
| 494.61573 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 20d 2D | Измерено | NIST | |
| 495.91444 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 19d 2D | Измерено | NIST | |
| 496.90308 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 20s 2S | Измерено | NIST | |
| 497.49878 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 18d 2D | Измерено | NIST | |
| 498.7192 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 19s 2S | Измерено | NIST | |
| 499.45999 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 17d 2D | Измерено | NIST | |
| 500.99176 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 18s 2S | Измерено | NIST | |
| 501.92929 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 16d 2D | Измерено | NIST | |
| 503.88964 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 17s 2S | Измерено | NIST | |
| 505.10105 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 15d 2D | Измерено | NIST | |
| 507.66912 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 16s 2S | Измерено | NIST | |
| 509.27532 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 14d 2D | Измерено | NIST | |
| 512.73622 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 15s 2S | Измерено | NIST | |
| 514.93307 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 13d 2D | Измерено | NIST | |
| 519.7664 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 14s 2S | Измерено | NIST | |
| 522.89168 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 12d 2D | Измерено | NIST | |
| 529.95916 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 13s 2S | Измерено | NIST | |
| 534.64166 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 11d 2D | Измерено | NIST | |
| 539.61762 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 20d 2D | Измерено | NIST | |
| 539.6469 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 20d 2D | Измерено | NIST | |
| 541.15779 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 19d 2D | Измерено | NIST | |
| 541.19321 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 19d 2D | Измерено | NIST | |
| 542.37083 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 20s 2S | Измерено | NIST | |
| 543.03716 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 18d 2D | Измерено | NIST | |
| 543.08061 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 18d 2D | Измерено | NIST | |
| 544.53524 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 19s 2S | Измерено | NIST | |
| 545.36417 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 17d 2D | Измерено | NIST | |
| 545.4185 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 17d 2D | Измерено | NIST | |
| 545.63748 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 12s 2S | Измерено | NIST | |
| 547.24565 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 18s 2S | Измерено | NIST | |
| 548.29545 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 16d 2D | Измерено | NIST | |
| 548.36447 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 16d 2D | Измерено | NIST | |
| 550.70515 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 17s 2S | Измерено | NIST | |
| 552.06365 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 15d 2D | Измерено | NIST | |
| 552.15244 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 15d 2D | Измерено | NIST | |
| 553.17161 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 10d 2D | Измерено | NIST | |
| 555.22268 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 16s 2S | Измерено | NIST | |
| 557.02549 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 14d 2D | Измерено | NIST | |
| 557.14445 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 14d 2D | Измерено | NIST | |
| 561.28917 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 15s 2S | Измерено | NIST | |
| 563.7589 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 13d 2D | Измерено | NIST | |
| 563.92284 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 13d 2D | Измерено | NIST | |
| 569.72475 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 14s 2S | Измерено | NIST | |
| 571.87464 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 11s 2S | Измерено | NIST | |
| 573.24676 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 12d 2D | Измерено | NIST | |
| 573.48185 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 12d 2D | Измерено | NIST | |
| 585.3491 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 9d 2D | Измерено | NIST | |
| 587.29 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 11d 2D | Измерено | NIST | |
| 587.64619 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 11d 2D | Измерено | NIST | |
| 600.95745 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 12s 2S | Измерено | NIST | |
| 609.52762 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 10d 2D | Измерено | NIST | |
| 610.10952 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 10d 2D | Измерено | NIST | |
| 618.5596 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 20p 2P* | Измерено | NIST | |
| 618.7831 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 20p 2P* | Измерено | NIST | |
| 621.0658 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 19p 2P* | Измерено | NIST | |
| 621.3414 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 19p 2P* | Измерено | NIST | |
| 621.98126 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 10s 2S | Измерено | NIST | |
| 624.178 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 18p 2P* | Измерено | NIST | |
| 624.5235 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 18p 2P* | Измерено | NIST | |
| 626.3009 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 20p 2P* | Измерено | NIST | |
| 628.1118 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 17p 2P* | Измерено | NIST | |
| 628.5529 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 17p 2P* | Измерено | NIST | |
| 628.8704 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 19p 2P* | Измерено | NIST | |
| 632.0616 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 18p 2P* | Измерено | NIST | |
| 632.9403 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 11s 2S | Измерено | NIST | |
| 633.1901 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 16p 2P* | Измерено | NIST | |
| 633.7661 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 16p 2P* | Измерено | NIST | |
| 636.0957 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 17p 2P* | Измерено | NIST | |
| 639.9141 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 15p 2P* | Измерено | NIST | |
| 640.6887 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 15p 2P* | Измерено | NIST | |
| 641.3044 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 16p 2P* | Измерено | NIST | |
| 648.2027 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 15p 2P* | Измерено | NIST | |
| 648.421 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 9d 2D | Измерено | NIST | |
| 649.103 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 14p 2P* | Измерено | NIST | |
| 649.4876 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 9d 2D | Измерено | NIST | |
| 650.1812 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 14p 2P* | Измерено | NIST | |
| 650.7242 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 8d 2D | Измерено | NIST | |
| 657.633 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 14p 2P* | Измерено | NIST | |
| 662.174 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 13p 2P* | Измерено | NIST | |
| 663.746 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 13p 2P* | Измерено | NIST | |
| 671.054 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 13p 2P* | Измерено | NIST | |
| 681.787 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 12p 2P* | Измерено | NIST | |
| 684.222 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 12p 2P* | Измерено | NIST | |
| 691.204 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 12p 2P* | Измерено | NIST | |
| 694.8987 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 10s 2S | Измерено | NIST | |
| 713.491 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 11p 2P* | Измерено | NIST | |
| 717.615 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 11p 2P* | Измерено | NIST | |
| 717.98664 нм | N/A | Fr I | emission | 7s 2S → 7p 2P* | Измерено | NIST | |
| 723.811 нм | N/A | Fr I | emission | 6d 2D → 11p 2P* | Измерено | NIST | |
| 728.5892 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 8d 2D | Измерено | NIST | |
| 730.9713 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 8d 2D | Измерено | NIST | |
| 744.1976 нм | N/A | Fr I | emission | 7p 2P* → 9s 2S | Измерено | NIST |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
Атомные и металлические радиусы
Шкалы нумерации
Шкалы электроотрицательности
Поляризуемость и дисперсия
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 294.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Детализация кристаллических радиусов (1)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 1 | VI | 194 | Ahrens (1952) ionic radius, |
Режимы распада изотопов (60)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 197 | A | 100% |
| 198 | A | 100% |
| 199 | A | 100% |
| 199 | B+ | — |
| 200 | A | 100% |
| 200 | B+ | — |
| 200 | B+SF | — |
| 201 | A | 100% |
| 201 | B+ | — |
| 202 | A | 100% |
Факторы рассеяния X‑лучей (516)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 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 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Francium https://education.jlab.org/itselemental/ele087.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Francium https://education.jlab.org/itselemental/ele087.html
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
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.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
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/
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.
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
This section provides all form of data related to element Francium.
The element property data was retrieved from publications.
