Francium

Francium
Franciums plass i periodesystemet
Basisdata
Navn	Francium
Symbol	Fr
Atomnummer	87
Utseende	ukjent
Plass i periodesystemet
Gruppe	1
Periode	7
Blokk	s
Kjemisk serie	alkalimetall
Atomegenskaper
Atomvekt	223,0197 u
Empirisk atomradius
Kalkulert atomradius
Kovalent atomradius
van der Waal-radius
Elektronkonfigurasjon	[Rn] 7s1
Elektroner per energinivå	2, 8, 18, 32, 18, 8, 1
Oksidasjonstilstander	1
Krystallstruktur	kubisk flatsentrert
Fysiske egenskaper
Stofftilstand	fast stoff
Smeltepunkt	27 °C
Kokepunkt	677 °C
Molart volum
Tetthet	1 870 kg/m³
Hardhet
Kritisk temperatur
Kritisk trykk
Kritisk tetthet
Fordampningsvarme	64 kJ/mol
Smeltevarme
Damptrykk
Lydfart
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen	0,7
Spesifikk varmekapasitet
Elektrisk ledningsevne	3 · 106 S/m
Termisk ledningsevne	15 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale	380 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale
Tredje ionisasjonspotensiale
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Francium er et radioaktivt grunnstoff med kjemisk symbol Fr og atomnummer 87. Atommassen (u) er 223.

Historie

Francium ble oppdaget ved Curie Instituttet i Paris i 1939 av den franske kjemikeren Marguerite Perey. Stoffet ble funnet som et nedbrytningsprodukt av isotopen ²²⁷Ac (actinium). Hun identifiserte isotopen ²²³Fr og kalte det først actinium-K (AcK), før hun i 1946 ga det navnet «francium», etter hennes hjemland Frankrike. I 1949 ble navnet offisielt godkjent. Francium var det siste grunnstoffet som ble oppdaget i naturen istedet for å bli fremstilt kunstig.

Før Pereys identifisering var det flere påståtte oppdagelser av grunnstoff nummer 87, som Dmitrij Mendelejev hadde forutsagt og kalt «eka-cesium» i 1871:

• 1914: I Wien undersøkte kjemikerne Stefan Meyer, Viktor F. Hess og Friedrich Adolf Paneth rent ²²⁷Ac (actinium) og observerte alfapartikler med rekkevidde på 3,4 cm i luft. De antok (helt korrekt) at denne svake strålingen kom fra grunnstoff nummer 87.

• 1925: Dmitrij Dobroserdov offentliggjorde en teoretisk studie der han forutsa atomvekten samt kjemiske og fysiske egenskaper. Han kalte stoffet russium.

• 1926: To engelske kjemikere observerte franciums spektrallinjer mens de undersøkte en prøve med mangansulfat. De kalte stoffet virginium.

• 1937: Rumenske Horia Hulubei påsto å ha oppdaget grunnstoff nummer 87, og kalte det moldavium.

Franciumatomets elektronskall

Egenskaper

Francium er et meget tungt alkalimetall med kjemiske egenskaper som ligner cesiums. Det har den laveste elektronegativitet (0,7 Paulings skala) av de kjente grunnstoffene. Francium er som de andre alkalimetallene meget reaktivt, og vil reagere eksplosjonsartet i vann. Nesten alle francium-saltene er vannløselige. Francium er meget ustabilt, og er det minst stabile av de første 101 grunnstoffene.

Francium i veibare mengder har ikke vært isolert eller fremstilt, derfor vites lite om stoffets fysiske og kjemiske egenskaper.

Isotoper

Det finnes 34 kjente isotoper av francium, men bare én forekommer naturlig: ²²³Fr med halveringstid 21,8 minutter. Dette er også den mest stabile isotopen. Av de andre isotopene er de mest stabile ²¹²Fr med halveringstid 20 minutter, ²²²Fr med halveringstid 14,2 minutter, ²²¹Fr med halveringstid 4,9 minutter og ²²⁵Fr med halveringstid 4 minutter. Alle de andre isotopene har halveringstider kortere enn 4 minutter, og de fleste kortere enn 10 sekunder.

CAS-nummer: 7440-73-5

Forekomst

Francium forekommer naturlig i uranmalm som nedbrytningsprodukt fra ²²⁷Ac (actinium), men på grunn av den korte halveringstiden er det ekstremt sjeldent. Det anslås at det til enhver tid finnes omkring 30 gram francium i jordskorpen. Det kan også fremstilles kunstig ved å bombardere thorium med protoner.

Anvendelse

På grunn av den korte halveringstiden har ikke francium noen kommersiell anvendelse, men francium har vært brukt i kreft-forskning.