← К таблице
Fr 87

Франций (Fr)

Щелочной металл
Период: 7 Группа: 1 Блок: s

Твёрдое тело

Стандартный атомный вес

[223]

Электронная конфигурация

[Rn] 7s1

Температура плавления

26.85 °C (300 K)

Температура кипения

N/A

Плотность

1870 kg/m³

Степени окисления

+1

Электроотрицательность (Полинг)

0.7

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1939

Атомный радиус

N/A

Дополнительно

Происхождение названия Назван в честь Франции, страны, где он был открыт.
Страна открытия Франция
Первооткрыватели Маргерит Дерей

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

Ковалентный радиус 260 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 348 pm
Плотность
Агрегатное состояние (НУ) solid
Температура плавления 26.85 °C
Кристаллическая структура bcc

Химические

Электроотрицательность (Полинг) 0.7
Электроотрицательность (Аллен) 0.67
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления +1
Валентные электроны 1
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация (сокр.)

Термодинамические

Теплота плавления 0.02072861 eV
Теплота парообразования 0.67367985 eV
Теплота возгонки 0.74622998 eV
Теплота атомизации 0.74622998 eV

Ядерные

Стабильные изотопы 0
Массовое число (наиб. стабильного) 223
Год открытия 1939

Распространённость

N/A

Реакционная способность

N/A

Кристаллическая структура

N/A

Электронная структура

Электронов на оболочке 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1

Идентификаторы

Номер CAS 7440-73-5
Термный символ
InChI InChI=1S/Fr
InChI Key KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Measured

Заряд иона
Протоны 87
Электроны 87
Заряд Neutral
Конфигурация Fr: 7s¹
Electron configuration
Measured
[Rn] 7s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 7s¹
Orbital diagram
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↑
Всего электронов: 87 Неспаренных: 1 ?

Модель атома

Protons 87
Neutrons 128
Electrons 87
Mass number 215
Stability Радиоактивный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

25 / 94 (0 with intensity)
Measured
Испускание Видимый: 380–750 нм

Распределение изотопов

Нет стабильных изотопов.

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
233 Радиоактивный233,05264 ± 0,00032N/A900 мс
216 Радиоактивный216,0031899 ± 0,0000045N/A700 ns
203 Радиоактивный203,0009407 ± 0,0000067N/A550 мс
202 Радиоактивный202,00332 ± 0,000055N/A372 мс
215 Радиоактивный215,0003418 ± 0,0000076N/A90 ns
Measured

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 1.9 °C ниже точки плавления (26.85 °C)

Температура плавления 26.85 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Solid
Liquid / Gas
Melting
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Literature
26.85 °C
Текущая фаза Calculated
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Literature
0.02072861 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Literature
0.67367985 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Literature
0.74622998 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Literature
1870 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Calculated
1870 kg/m³

При нормальных условиях

Атомные спектры

Показано 10 из 87 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Состав спектральных линий ?

IonЗарядTotal linesTransition probabilitiesLevel designations
Fr I 0149149149
NIST Lines Holdings →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядLevels
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 Levels Holdings →
87 Fr 223

Francium — Визуализатор атомных орбиталей

[Rn]7s1
Уровни энергии 2 8 18 32 18 8 1
Степени окисления +1
HOMO 7s n=7 · l=0 · m=0
Francium — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
87 Fr 223

Francium — Визуализатор кристаллической структуры

Данные о кристаллической структуре недоступны

Кристаллическая структура: bcc

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+16N/A180 пм

Соединения

Fr
223.020 а.е.м.
Fr
221.014 а.е.м.
Fr
223.020 а.е.м.
Fr
222.018 а.е.м.
Fr
220.012 а.е.м.

Изотопы (5)

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
233 Радиоактивный233,05264 ± 0,00032N/A900 мс
β- =100%β-n ?
216 Радиоактивный216,0031899 ± 0,0000045N/A700 ns
α =100%β+ ?
203 Радиоактивный203,0009407 ± 0,0000067N/A550 мс
α ≈100%β+ ?
202 Радиоактивный202,00332 ± 0,000055N/A372 мс
α ≈100%β+ ?
215 Радиоактивный215,0003418 ± 0,0000076N/A90 ns
α =100%
233 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 233,05264 ± 0,00032
Природная распространённость N/A
Период полураспада 900 мс
Режим распада
β- =100%β-n ?
216 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 216,0031899 ± 0,0000045
Природная распространённость N/A
Период полураспада 700 ns
Режим распада
α =100%β+ ?
203 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 203,0009407 ± 0,0000067
Природная распространённость N/A
Период полураспада 550 мс
Режим распада
α ≈100%β+ ?
202 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 202,00332 ± 0,000055
Природная распространённость N/A
Период полураспада 372 мс
Режим распада
α ≈100%β+ ?
215 Радиоактивный
Атомная масса (а.е.м.) 215,0003418 ± 0,0000076
Природная распространённость N/A
Период полураспада 90 ns
Режим распада
α =100%

Спектральные линии

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

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)  
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)  

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Truhlar  
UFF  
MM3  

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)  

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость  
Дипольная поляризуемость (погр.)  

Фазовые переходы и аллотропы

Температура плавления294.15 K

Категории степеней окисления

+1 main

Расширенные справочные данные

Детализация кристаллических радиусов (1)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
1VI194Ahrens (1952) ionic radius,
Режимы распада изотопов (60)
ИзотопРежимИнтенсивность
197A100%
198A100%
199A100%
199B+
200A100%
200B+
200B+SF
201A100%
201B+
202A100%
Факторы рассеяния X‑лучей (516)
Энергия (eV)f₁f₂
100.05044
10.16170.06059
10.32610.07277
10.49310.08938
10.66280.11712
10.83530.15347
11.01060.20109
11.18860.26349
11.36960.40321
11.55350.63759

Дополнительные данные

Источники

(9)
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.

Примечание к лицензии: 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/

Примечание к лицензии: 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.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.