Francium

Francium - chemisches Zeichen Fr, Ordnungszahl 87 - ist ein radioaktives, sehr seltenes und unbeständiges chemisches Element der 1. Hauptgruppe (Alkalimetalle) des Periodensystems.

Von den natürlich auf der Erde vorkommenden chemischen Elementen wurde das Francium 1939 als letztes entdeckt und nach dem Heimatland der Entdeckerin Marguerite Perey benannt.

Auf Grund der sehr kurzen Halbwertszeiten der natürlichen Francium-Nuklide von unter 20 Minuten ist über dieses Element und dessen Verbindungen nur sehr wenig bekannt.

Chemisch schließt sich das Francium in seinen Eigenschaften den anderen Alkalimetallen an.

Francium wurde 1939 von Marguerite Perey in Frankreich (von dem das Element seinen Namen hat) entdeckt. Es war das letzte Element, das zuerst in der Natur aufgefunden wurde und nicht für die Erstentdeckung synthetisch erzeugt werden musste.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Francium

 

Das Fr-Atom - und damit das chemische Element Francium - ist eindeutig durch die 87 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Francium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Francium-Isotope bzw. Francium-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort). Die relative Atommasse ist jeweils für den betrachteten Fr-Kern anzugeben; allgemein wird das Atomgewicht des stabilsten Nuklids gewählt; im Falle des Franciums ist es A_r = 223 g mol^-1.

 

Elektronenkonfiguration

Symbol	OZ	Kurzform	1s	2s	2p	3s	3p	3d	4s	4p	4d	4f	5s	5p	5d	5f	6s	6p	6d	6f	7s	7p
Fr	87	[Rn] 7s1	2	2	6	2	6	10	2	6	10	14	2	6	10		2	6			1

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Francium-Atom zu trennen.

1. IE:

4,072741 eV

2. IE:

eV

3. IE:

eV

4. IE:

eV

5. IE:

eV

6. IE:

eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Francium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

K	LI	LII	LIII
1s	2s	2p1/2	2p3/2
101137	18639	17907	15031

 

MI	MII	MIII	MIV	MV
3s	3p1/2	3p3/2	3d3/2	3d5/2
4652	4327	3663	3136	3000

 

NI	NII	NIII	NIV	NV	NVI	NVII
4s	4p1/2	4p3/2	4d3/2	4d5/2	4f5/2	4f7/2
1153	980	810	603	577	268	268

 

OI	OII	OIII	OIV	OV
5s	5p1/2	5p3/2	5d3/2	5d5/2
234	182	140	58	58

 

PI	PII	PIII
6s	6s1/2	6p3/2
34	15	15

 

Weitere Daten

 

Zu Chemie des Franciums siehe auch die Ausführungen unter Francium-Verbindungen.

 

Chemische Daten

 

Die nachfolgende Tabelle führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Franciums auf. In diesem Fall ist zu beachten, dass viele der aufgeführten Werte geschätzt und im besseren Falle kalkuliert und nicht tatsächlich gemessen bzw. beobachtet wurden.

 

 

²²³Fr ist Zwischenprodukt beim α- Zerfall von ²²⁷Actinium und kann in Spuren in Uranmineralen gefunden werden. Dabei kommt Francium nicht häufiger vor als 1 Atom je 10¹⁸ Uran-Atome. Es wird geschätzt, dass sich etwa 30 Gramm des Alkalimetalls in der gesamten Erdkruste befinden. Damit ist es nach dem Astat das zweitseltenste Element auf der Erde.

 

[1] - Marguerite Perey:
L'élément 87 : AcK, dérivé de l'actinium.
In: Journal de Physique et le Radium, 1939, DOI 10.1051/jphysrad:019390010010043500.

[2] - Eric Scerri:
Finding francium.
In: Nature Chemistry, 2009, DOI 10.1038/nchem.430, open access.

[3] - Mary Virginia Orna:
My Favorite Element. Francium: Uranium's Daughter, Perey's Discovery.
In: Journal of Chemical Education, 2009, DOI 10.1021/ed086p1364.

 

---

---

Gruppenelemente - Informationen

 

---

Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 02.02.2020.

Permalink: https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/francium.php