Frans

Frans (Fr, łac. francium) – pierwiastek chemiczny, przypuszczalnie najaktywniejszy metal alkaliczny, dawniej znany jako eka-cez lub aktyn-K^[3].

Zobacz też: inne znaczenia. Na tę stronę wskazuje także przekierowanie „Fr”. Zobacz też: Inne znaczenia tego skrótu.

Frans

– ← frans → rad
Cs ↑ Fr ↓ Uue 87 Fr
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	frans, Fr, 87 (łac. francium)
Grupa, okres, blok	1 (IA), 7, s
Stopień utlenienia	I
Właściwości metaliczne	metal alkaliczny
Właściwości tlenków	silnie zasadowy?
Masa atomowa	[223][1][a]
Stan skupienia	stały?
Gęstość	1870 kg/m³
Temperatura topnienia	ok. 21 °C[2]
Numer CAS	7440-73-5
PubChem	6328145
Właściwości atomowe Promień • walencyjny • van der Waalsa 260 pm 348 pm Konfiguracja elektronowa [Rn]7s1 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 0,7 0,86 Potencjały jonizacyjne I 380 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania ~2 kJ/mol Ciepło topnienia ~65 kJ/mol Przewodność cieplna 15 W/(m·K) Układ krystalograficzny regularny przestrzennie centrowany
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 212Fr {syn.} 20 min w.e. α 5,070 6,529 212Ra 208At 221Fr {syn.} 4,8 min α 6,457 217At 222Fr {syn.} 14,2 min β− 2,033 222Ra 223Fr ślady 21,8 min β− α 1,149 5,430 223Ra 219At
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji według kryteriów GHS są niedostępne.
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Powłoki elektronowe fransu

Nazwa pochodzi od nazwy państwa – Francji. Odkryty w produktach rozpadu uranu-235^[4] w 1939 roku we Francji przez Marguerite Perey^[5].

Charakterystyka

Frans to radioaktywny metal alkaliczny. Ostatnie badania wykazują, że jego aktywność chemiczna jest mniejsza niż aktywność cezu i jest podobna do aktywności rubidu^{[potrzebny przypis]}. Frans reaguje gwałtownie z wodą i kwasami (podobnie jak inne metale alkaliczne).^{[potrzebny przypis]}

Kationy Fr⁺ powinny należeć do V grupy analitycznej kationów i być bezbarwne, jak wskazywałoby prawo okresowości.

Przeprowadzono pewną liczbę badań z pojedynczymi atomami fransu, ale do dziś nikt nie otrzymał wagowo uchwytnej ilości tego pierwiastka ani jego związków.^{[potrzebny przypis]}

Frans nie ma stabilnych izotopów. Standardowa masa atomowa nie może być podana, dlatego wymienia się masę atomową najtrwalszego izotopu.

Izotopy

Symbol nuklidu	Z(p)	N(n)	Masa izotopu (u)	Okres połowicznego rozpadu	Spin jądra atomowego
	Energia wzbudzenia
199Fr	87	112	199,00726(4)	16(7) ms	1/2+#
200Fr	87	113	200,00657(8)	24(10) ms	3+#
200mFr	60(110) keV			650(210) ms	10-#
201Fr	87	114	201,00386(8)	67(3) ms	(9/2-)
202Fr	87	115	202,00337(5)	290(30) ms	(3+)
202mFr	330(90)# keV			340(40) ms	(10-)
203Fr	87	116	203,000925(17)	0,55(2) s	(9/2-)#
204Fr	87	117	204,000653(26)	1,7(3) s	(3+)
204m1Fr	50(4) keV			2,6(3) s	(7+)
204m2Fr	326(4) keV			1,7(6) s	(10-)
205Fr	87	118	204,998594(8)	3,80(3) s	(9/2-)
206Fr	87	119	205,99867(3)	~16 s	(2+,3+)
206m1Fr	190(40) keV			15,9(1) s	(7+)
206m2Fr	730(40) keV			700(100) ms	(10-)
207Fr	87	120	206,99695(5)	14,8(1) s	9/2-
208Fr	87	121	207,99714(5)	59,1(3) s	7+
209Fr	87	122	208,995954(16)	50,0(3) s	9/2-
210Fr	87	123	209,996408(24)	3,18(6) min	6+
211Fr	87	124	210,995537(23)	3,10(2) min	9/2-
212Fr	87	125	211,996202(28)	20,0(6) min	5+
213Fr	87	126	212,996189(8)	34,6(3) s	9/2-
214Fr	87	127	213,998971(9)	5,0(2) ms	(1-)
214m1Fr	123(6) keV			3,35(5) ms	(8-)
214m2Fr	638(6) keV			103(4) ns	(11+)
214m3Fr	6477+Y keV			108(7) ns	(33+)
215Fr	87	128	215,000341(8)	86(5) ns	9/2-
216Fr	87	129	216,003198(15)	0,70(2) µs	(1-)
217Fr	87	130	217,004632(7)	16,8(19) µs	9/2-
218Fr	87	131	218,007578(5)	1,0(6) ms	1-
218m1Fr	86(4) keV			22,0(5) ms
218m2Fr	200(150)# keV				high
219Fr	87	132	219,009252(8)	20(2) ms	9/2-
220Fr	87	133	220,012327(4)	27,4(3) s	1+
221Fr	87	134	221,014255(5)	4,9(2) min	5/2-
222Fr	87	135	222,017552(23)	14,2(3) min	2-
223Fr	87	136	223,0197359(26)	22,00(7) min	3/2(-)
224Fr	87	137	224,02325(5)	3,33(10) min	1-
225Fr	87	138	225,02557(3)	4,0(2) min	3/2-
226Fr	87	139	226,02939(11)	49(1) s	1-
227Fr	87	140	227,03184(11)	2,47(3) min	1/2+
228Fr	87	141	228,03573(22)#	38(1) s	2-
229Fr	87	142	229,03845(4)	50,2(4) s	(1/2+)#
230Fr	87	143	230,04251(48)#	19,1(5) s
231Fr	87	144	231,04544(50)#	17,6(6) s	(1/2+)#
232Fr	87	145	232,04977(69)#	5(1) s

Uwagi

• Wartości oznaczone # nie pochodzą dokładnie z danych doświadczalnych, ale w większości odzwierciedlają rzeczywistość.
• Masy izotopów pochodzą z Ame2003 Atomic Mass Evaluation; G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
• Masy izotopów pochodzą również z Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, s. 683-800, (2003) i Atomic Weights Revised (2005). [zarchiwizowane z tego adresu].
• Okres połowicznego rozpadu, spin oraz izomery izotopów z:
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, s. 3–128 (2003).
  • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
  • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

Uwagi

1. Wartość w nawiasach klamrowych jest liczbą masową najtrwalszego izotopu tego pierwiastka, z uwagi na to, że nie posiada on trwałych izotopów, a tym samym niemożliwe jest wyznaczenie dla niego standardowej względnej masy atomowej. Bezwzględna masa atomowa tego izotopu wynosi: 223,01973 u (223
   Fr). Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.