← Назад до періодичної таблиці
Fr 87

Francium (Fr)

alkali-metal
Період: 7 Група: 1 Блок: s

Solid

Стандартна відносна атомна маса

[223]

Електронна конфігурація

[Rn] 7s1

Температура плавлення

26,85 °C

Температура кипіння

Немає даних

Густина

1870 kg/m³

Ступені окиснення

+1

Електронегативність (за Полінгом)

0,7

Енергія йонізації (1-ша)

4,072741 eV

Рік відкриття

1939

Атомний радіус

Немає даних

Відомості

Походження назви Named for France, the nation of its discovery.
Країна відкриття France
Відкривачі 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.

Зображення

Властивості

Фізичні

Ковалентний радіус
260 pm Порівняти Ковалентний радіус усіх елементів →
Радіус ван дер Ваальса
348 pm Порівняти Радіус ван дер Ваальса усіх елементів →
Густина
1870 kg/m³ Порівняти Густина усіх елементів →
Фаза за стандартних температури й тиску
Твердий стан Порівняти Фаза за стандартних температури й тиску усіх елементів →
Температура плавлення
26,85 °C Порівняти Температура плавлення усіх елементів →
Кристалічна структура
Об’ємноцентрована кубічна Порівняти Кристалічна структура усіх елементів →

Хімічні

Електронегативність (за Полінгом)
0,7 Порівняти Електронегативність (за Полінгом) усіх елементів →
Електронегативність (за Алленом)
0,67
Спорідненість до електрона
0,491 eV
Енергія йонізації (1-ша)
4,072741 eV Порівняти Енергія йонізації (1-ша) усіх елементів →
Енергія йонізації (2-га)
22,400077 eV Порівняти Енергія йонізації (2-га) усіх елементів →
Енергія йонізації (3-тя)
33,500115 eV Порівняти Енергія йонізації (3-тя) усіх елементів →
Енергія йонізації (4-та)
39,100135 eV Порівняти Енергія йонізації (4-та) усіх елементів →
Енергія йонізації (5-та)
50,000172 eV Порівняти Енергія йонізації (5-та) усіх елементів →
Ступені окиснення
+1 Порівняти Ступені окиснення усіх елементів →
Валентні електрони
1 Порівняти Валентні електрони усіх елементів →
Електронна конфігурація
[Rn] 7s1

Термодинамічні

Теплота плавлення
0,02072861 eV Порівняти Теплота плавлення усіх елементів →
Теплота випаровування
0,67367985 eV Порівняти Теплота випаровування усіх елементів →
Теплота сублімації
0,74622998 eV
Теплота атомізації
0,74622998 eV

Ядерні

Протони
87 Порівняти Протони усіх елементів →
Нейтрони
136 Порівняти Нейтрони усіх елементів →
Відомі ізотопи
37 Порівняти Відомі ізотопи усіх елементів →
Стабільні ізотопи
0 Порівняти Стабільні ізотопи усіх елементів →
Масове число (найстабільніший ізотоп)
223
Найстабільніший ізотоп
Fr-223
Рік відкриття
1939

Поширеність

Немає даних

Кристалічна структура

Немає даних

Електронна будова

Електрони за оболонками
2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 Порівняти Електрони за оболонками усіх елементів →

Ідентифікатори

Номер CAS
7440-73-5 Порівняти Номер CAS усіх елементів →
Символ терма
2S1/2
InChI
InChI=1S/Fr
Ключ InChI
KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N

Електронна конфігурація Виміряно

Заряд йона
Протони 87
Електрони 87
Заряд Нейтральний
Конфігурація Fr: 7s¹
Електронна конфігурація
Виміряно
[Rn] 7s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 7s¹
Орбітальна діаграма
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↑
Загальна кількість електронів: 87 Неспарені: 1 ?

Модель атома

Протони 87
Нейтрони 128
Електрони 87
Масове число 215
Стабільність Радіоактивний

Ізотопи відрізняються кількістю нейтронів, масою та стабільністю, але не електронною конфігурацією нейтрального атома.

Схематична модель атома, без дотримання масштабу.

Атомний відбиток

Спектр випромінювання / поглинання

25 / 94 (0 З інтенсивністю: 0)
Виміряно
Випромінювання Видимий: 380–750 нм

Ізотопний розподіл

Стабільних ізотопів немає.

Масове числоАтомна маса (u)Природний вмістПеріод напіврозпаду
233 Радіоактивний233,05264 ± 0,00032Немає даних900 мс
216 Радіоактивний216,0031899 ± 0,0000045Немає даних700 ns
203 Радіоактивний203,0009407 ± 0,0000067Немає даних550 мс
202 Радіоактивний202,00332 ± 0,000055Немає даних372 мс
215 Радіоактивний215,0003418 ± 0,0000076Немає даних90 ns
Виміряно

Фаза / стан

1 атм / 101,325 кПа
Твердий стан 25 °C (298,15 K)

Причина: на 1,9 °C нижче температури плавлення (26,85 °C)

Температура плавлення 26,85 °C
0 K Поточна температура: 25 °C 6000 K
Шкала фазових переходів

Схематично, без дотримання масштабу

Твердий стан
Рідина + газ
Плавлення
25°C
Твердий стан
Рідина
Газ
Поточна

Точки фазових переходів

Температура плавлення Літературні дані
26,85 °C
Поточна фаза Розраховано
Твердий стан

Енергії переходів

Теплота плавлення Літературні дані
0,02072861 eV

Енергія, необхідна для плавлення 1 моль за температури плавлення

Теплота випаровування Літературні дані
0,67367985 eV

Енергія, необхідна для випаровування 1 моль за температури кипіння

Теплота сублімації Літературні дані
0,74622998 eV

Енергія, необхідна для сублімації 1 моль за температури сублімації

Густина

Довідкова густина Літературні дані
1870 kg/m³

За стандартних умов

Поточна густина Розраховано
1870 kg/m³

За стандартних умов

Атомні спектри

Показано 10 з 87. Відсортовано за зарядом йона (за зростанням).

Наявні дані про лінії ?

ЙонЗарядЗагальна кількість лінійІмовірності переходівПозначення рівнів
Fr I 0149149149
Наявні дані NIST про лінії →

Наявні дані про рівні ?

ЙонЗарядРівні
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
Наявні дані NIST про рівні →
87 Fr 223

Francium — Візуалізатор атомних орбіталей

[Rn]7s1
Енергетичні рівні 2 8 18 32 18 8 1
Ступені окиснення +1
HOMO 7s n=7 · l=0 · m=0
Francium — Попередній перегляд візуалізатора атомних орбіталей
Three.js завантажується лише за запитом
87 Fr 223

Francium — Візуалізатор кристалічної структури

Дані про кристалічну структуру недоступні

Кристалічна структура: bcc

Йонні радіуси

ЗарядКоординаціяСпінРадіус
+16Немає даних180 пм

Сполуки

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

Ізотопи (5)

Масове числоАтомна маса (u)Природний вмістПеріод напіврозпадуТип розпаду
233 Радіоактивний233,05264 ± 0,00032Немає даних900 мс
β- =100%β-n ?
216 Радіоактивний216,0031899 ± 0,0000045Немає даних700 ns
α =100%β+ ?
203 Радіоактивний203,0009407 ± 0,0000067Немає даних550 мс
α ≈100%β+ ?
202 Радіоактивний202,00332 ± 0,000055Немає даних372 мс
α ≈100%β+ ?
215 Радіоактивний215,0003418 ± 0,0000076Немає даних90 ns
α =100%
233 Радіоактивний
Атомна маса (u) 233,05264 ± 0,00032
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 900 мс
Тип розпаду
β- =100%β-n ?
216 Радіоактивний
Атомна маса (u) 216,0031899 ± 0,0000045
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 700 ns
Тип розпаду
α =100%β+ ?
203 Радіоактивний
Атомна маса (u) 203,0009407 ± 0,0000067
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 550 мс
Тип розпаду
α ≈100%β+ ?
202 Радіоактивний
Атомна маса (u) 202,00332 ± 0,000055
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 372 мс
Тип розпаду
α ≈100%β+ ?
215 Радіоактивний
Атомна маса (u) 215,0003418 ± 0,0000076
Природний вміст Немає даних
Період напіврозпаду 90 ns
Тип розпаду
α =100%

Спектральні лінії

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

Розширені дані про властивості

Ковалентні радіуси (розширені дані)

Ковалентний радіус (за Пююккьо)
223 pm
Ковалентний радіус (за Пююккьо, подвійний зв’язок)
218 pm

Радіуси ван дер Ваальса

Truhlar
348 pm
UFF
490 pm
MM3
364 pm

Атомні та металічні радіуси

Атомний радіус (за Рамом)
258 pm

Шкали нумерації

Mendeleev
6
Pettifor
7
Glawe
7

Шкали електронегативності

Ghosh
0

Поляризовність і дисперсія

Дипольна поляризовність
317,8 a.u.
Дипольна поляризовність (невизначеність)
2,4 a.u.

Фазові переходи та алотропні модифікації

Температура плавлення294,15 K

Категорії ступенів окиснення

+1 main

Розширені довідкові дані

Докладні дані про кристалічні радіуси (1)
ЗарядCNСпінrcrystal (pm)Походження
1VI194Ahrens (1952) ionic radius,
Типи розпаду ізотопів (60)
ІзотопРежимІнтенсивність
197A100%
198A100%
199A100%
199B+—
200A100%
200B+—
200B+SF—
201A100%
201B+—
202A100%
Фактори розсіяння рентгенівського випромінювання (516)
Енергія (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

Додаткові дані

Джерела

(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.

Примітка щодо ліцензії: 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/

Примітка щодо ліцензії: 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.

Останнє оновлення:

Дані перевірено:

Вміст перевірено на відповідність найновішим науковим даним.