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.
Основные свойства
| Атомный номер | 87 |
|---|---|
| Атомная масса | [223] (Стабильных изотопов нет; в квадратных скобках — массовое число характерного изотопа) |
| Семейство | Щелочной металл |
| Группа | 1 |
| Период | 7 |
| Блок | s |
| Состояние (25 °C, 1 атм) | Твёрдое |
| Температура плавления | 300 K (26.9 °C) |
| Температура кипения | — |
| Плотность | — |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 0.7 |
| Атомный радиус (ван-дер-ваальсов) | 348 pm |
| Первая энергия ионизации | 3.9 eV |
| Сродство к электрону | 0.47 eV |
| Степени окисления | +1 |
| Год открытия | 1939 |
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
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.