87Fr[223]

Атомный номер 87 · Щелочной металл

Франций Fr

Другие названия: Francium

Франций (Fr), элемент 87, — щелочной металл, настолько нестабильный, что каждый его изотоп распадается за минуты. Его часто называют последним элементом, открытым в природе, а не впервые полученным в лаборатории, и, по оценкам, в земной коре в каждый момент его содержится лишь несколько десятков граммов.

Показать в таблице Менделеева →

Основные свойства

Атомный номер87
Атомная масса[223] (Стабильных изотопов нет; в квадратных скобках — массовое число характерного изотопа)
СемействоЩелочной металл
Группа1
Период7
Блокs
Состояние (25 °C, 1 атм)Твёрдое
Температура плавления300 K (26.9 °C)
Температура кипения
Плотность
Электроотрицательность (по Полингу)0.7
Атомный радиус (ван-дер-ваальсов)348 pm
Первая энергия ионизации3.9 eV
Сродство к электрону0.47 eV
Степени окисления+1
Год открытия1939

Электронная конфигурация

Сокращённая
[Rn]7s1
Полная
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p6 7s1
Электронов на оболочках
2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 8 · 1

Орбитальная диаграмма

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f14↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
5d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓
6p6↑↓↑↓↑↓
7s1

Положение в таблице

Открытие

Менделеев предсказал щелочной металл под цезием и назвал его экацезием. Заявления 1920–1930-х годов, такие как «виргиний» и «молдавий», все оказались ошибочными.

В 1939 году Маргерит Перей в Институте Кюри в Париже очищала актиний-227 и обнаружила излучение, которое известный распад актиния объяснить не мог. Она показала, что небольшая доля актиния-227 путём альфа-распада образует 87-й элемент. Перей начинала ассистенткой Марии Кюри, а в 1962 году стала первой женщиной, избранной во Французскую академию наук (членом-корреспондентом).

Происхождение названия

Перей назвала элемент в честь своей страны — Франции. Сначала она предложила название «катий», но его сочли слишком легко смешиваемым со словом «катион», поэтому выбрали «франций».

Основные применения

Франций распадается слишком быстро и получается в слишком ничтожных количествах для практического применения. Его значение — в науке:

  • Фундаментальная физика: у атомов франция простая электронная структура, но тяжёлое ядро, поэтому франций, пойманный лазерными ловушками, используют для измерения влияния слабого ядерного взаимодействия на атомы (несохранение чётности в атомах). Группы, например в Университете Стоуни-Брук (Нью-Йорк), собирали сотни тысяч атомов франция в магнитооптических ловушках.
  • Спектроскопия: точные измерения его энергетических уровней служат эталонами для атомной теории.

Изотопы

Все изотопы франция радиоактивны. Самый долгоживущий, франций-223, имеет период полураспада около 22 минут и изредка образуется при распаде актиния-227 в ряду урана-235. В лаборатории такие изотопы, как франций-210 и франций-211, получают в ядерных реакциях, например обстреливая золото ионами кислорода.

В повседневной жизни

Никто никогда не будет держать франций в руках. Судя по закономерностям щелочных металлов, он должен бурно реагировать с водой, но для проверки его ни разу не набрали в достаточном количестве. Из-за релятивистских эффектов измеренная энергия ионизации франция немного выше, чем у цезия, поэтому многие химики считают самым активным металлом на практике цезий, а не франций. Его температуру плавления никогда не измеряли; по оценкам, она близка к комнатной.

Интересно знать

  • Франций часто называют последним элементом, открытым в природе до того, как его получили искусственно.
  • В земной коре в каждый момент содержится лишь несколько десятков граммов франция.
  • Его первооткрывательница Маргерит Перей стала первой женщиной, избранной во Французскую академию наук (членом-корреспондентом).

Та же группа (1)

Источники данных · Свойства: PubChem Periodic Table (открытые данные NIH/NLM, США) · Атомные массы: сокращённые стандартные атомные массы CIAAW 2024 · Названия: Wikidata (CC0); корейские названия — по Корейскому химическому обществу. Данные получены 2026-09-23.