Francium

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Francium, Fr, 87
Serie Alkalimetalle
Gruppe, Periode, Block 1, 7, s
Aussehen unbekannt
CAS-Nummer 7440-73-5
Massenanteil an der Erdhülle 1,3 · 10−18 ppm[1]
Atomar [2]
Atommasse 223,0197 u
Kovalenter Radius 260 pm
Van-der-Waals-Radius 348[3] pm
Elektronenkonfiguration [Rn] 7s1
1. Ionisierungsenergie 380 kJ/mol
Physikalisch [2]
Aggregatzustand fest
Schmelzpunkt extrapoliert: 300[1] K (27 °C)
Siedepunkt extrapoliert: 950 K[1] (677 °C)
Verdampfungswärme ca. 65 kJ/mol
Schmelzwärme ca. 2 kJ/mol
Chemisch [2]
Oxidationszustände +1
Normalpotential ca. −2,92 V (Fr+ + e → Fr)
Elektronegativität 0,7 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
222Fr

{syn.}

14,2 min β 2,033 222Ra
223Fr

in Spuren

21,8 min β 1,149 223Ra
α 5,430 219At
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Radioaktivität
Radioaktives Element

Radioaktives Element
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Francium [ˈfrantsiʊm] ist ein radioaktives chemisches Element mit dem Elementsymbol Fr und der Ordnungszahl 87. Das Element ist ein Metall und steht in der 7. Periode, s-Block.

Francium besitzt von allen Elementen bis zur Ordnungszahl 104 die instabilsten Isotope. Selbst das langlebigste Francium-Isotop 223Fr besitzt eine Halbwertszeit von nur 21,8 Minuten. Wegen dieser Eigenschaft und des Fehlens einer effizienten Kernreaktion zur Herstellung von Francium (223Fr entsteht in 1 % beim Zerfall von 227Ac), kann es nicht in Mengen hergestellt werden. Francium kann nur als Salz in verdünnten Lösungen und hoch verdünnt als Amalgam studiert werden.

Experimente zeigen, dass Francium ein typisches Alkalimetall ist und seinem leichteren Homologon Caesium sehr ähnlich ist. So ist es in wässriger Lösung positiv einwertig und lässt sich analog zum Caesium in Form schwerlöslicher Salze, z. B. als Perchlorat, Tetraphenylborat und Hexachloroplatinat, ausfällen.

Geschichte[Bearbeiten]

Im Jahre 1871 wurde von Dmitri Iwanowitsch Mendelejew die Existenz eines Elementes vorhergesagt, das den zu diesem Zeitpunkt noch leeren Platz innerhalb seines Periodensystem einnehmen würde. Er beschrieb es als Alkalimetall und gab ihm den Namen Eka-Caesium.

Vor der eigentlichen Entdeckung des Franciums gab es drei irreführend als Entdeckung dieses Elements bezeichnete Ereignisse:

Im Jahre 1925 veröffentlichte Dmitri Dobroserdow eine Theoriestudie, in der er Voraussagen über das Atomgewicht sowie chemische und physikalische Eigenschaften machte. Er nannte das Element Russium.

Ein Jahr danach, im Jahre 1926, beobachteten zwei englische Chemiker die Spektrallinien des Elements bei Untersuchungen von Mangansulfat. Sie benannten das Element Virginium.

1937 wiederum ging der Rumäne Horia Hulubei davon aus, das Element entdeckt zu haben und gab ihm den Namen Moldavium. Allerdings konnte keine dieser Entdeckungen bei anderen Wissenschaftlern Bestätigung finden.

Erst 1939 konnte Marguerite Perey das Element als ein Isotop 223Fr als Zerfallsprodukt von Actinium 227Ac zweifelsfrei nachweisen. Es wurde zunächst Actinium-K genannt und 1946 in Francium (von franz. France „Frankreich“, dem Vaterland der Entdeckerin) umbenannt. Der Name wurde 1949 von der Internationalen Vereinigung der Chemiker akzeptiert.

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Die physikalischen Eigenschaften sind im Wesentlichen Schätzungen, die durch Extrapolation der Eigenschaften der Alkalimetalle oder durch Modellrechnungen bestimmt wurden. Sie sind daher mit großer Vorsicht zu behandeln. Messungen an Festkörpern sind durch die geringen herstellbaren Mengen (wenige Attogramm, ~10.000 Atome) und die hohe Radioaktivität (Aktivität ist etwa 2-Mio.-mal höher als von 238Pu: sichtbare Mengen würden sofort verdampfen) meist mit den heutigen Mitteln der Technik unmöglich.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Einstufungen nach der Gefahrstoffverordnung liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen und eine völlig untergeordnete Rolle gegenüber den auf der Radioaktivität beruhenden Gefahren spielen. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Francium) entnommen.
  3. Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. In: J. Phys. Chem. A. 2009, 113, S. 5806–5812, doi:10.1021/jp8111556.
  4. Dieses Element wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Francium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Francium – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien