Francium은 원자 번호 87 및 요소 기호 Fr을 갖는 방사성 요소입니다. 이 알칼리 금속은 자연스럽게 발생하지만 매우 드 rare니다. 또한 반응적이고 불안정하기 때문에 일상 생활에서 만날 요소가 아닙니다. 그것은 실온에서 은색 액체 금속 일 것입니다. 그러나 아무도 아무도 모르는 사람이 거의 없다. 다음은 발견, 출처 및 위험을 포함하여 유용하고 흥미로운 프랜시움 사실의 모음입니다.
기본 프란시움 사실
이름 : 프란시움
원자 번호 : 87
요소 기호 : 정말로
그룹 : 그룹 1
기간 : 기간 7
블록 : S- 블록
요소 가족 : 알칼리 금속
원자 질량 : [223]
전자 구성 : [rn] 7s
쉘 당 전자 : 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1
발견 : Marguerite Perey (1939)
Francium Discovery
프란시움의 존재는 주기율표의 구성에 기초하여 예측되었다. 여러 연구 그룹이 요소를 발견하려고 시도했으며 적어도 4 개의 허위 발견 청구가 이루어졌습니다. 파리의 Curie Institute의 Marguerite Perey는 1939 년 1 월 7 일에 공식적으로 요소를 발견했습니다. Perey는 Uranium Ore에서 Actinium-227의 샘플을 정화하고 미확인 부패 제품을 발견했습니다. 다른 가능성을 배제한 후, 그녀는 세움 소금으로 공동으로 구성된 제품을 발견하여 새로운 알칼리 금속을 가지고 있다고 의심했습니다. Francium은 발견 된 마지막 자연 요소였습니다. 그 이후로 발견 된 모든 요소는 합성되었습니다.
요소 이름 원점
발견하기 전에, 요소 87을 에카-세슘 또는 에카-카세움이라고 불렀다. 1925 년부터 1939 년에 요소의 공식 발견까지 많은 과학자들은 프란시움을 발견했다고 생각했습니다. 이름 russium , 알칼리늄 , virginium 및 moldavium . 그러나 이러한 발견은 잘못되었거나 너무 불완전했습니다. Marguerite Perey는 처음에 그녀가 발견 한 동위 원소로 지명되었습니다 그리고 요소 이름 catium 을 제안했습니다 (cm), 요소의 강도를 양이온으로 반영합니다. 그러나 그녀의 감독관 (Irène Joliot-Curie)은 사람들이 양이온이 아닌 고양이와 요소를 연관시킬 것이라고 생각했기 때문에 그 이름에 반대했습니다. 궁극적으로 Perey는 프랑스 이후 Francium이라는 요소 이름을 제안했습니다. 처음에 요소 기호는 FA 였지만 fr로 변경되었습니다.
Francium 동위 원소
원자 질량 199 내지 232에서 FR-221 및 FR-223에 이르는 34 개의 알려진 프란시움 동위 원소가있다. Francium-223은 반감기가 21.8 분인 가장 안정적인 동위 원소입니다. FR-223은 베타 붕괴에 의해 라듐 -223으로 붕괴됩니다. Francium-221의 반감기는 4.8 분입니다. FR-221은 알파 붕괴에 의해 아스타틴 -217로 붕괴된다. 현재까지 합성 될 가장 안정적인 동위 원소는 Francium-215이며, 반감기는 0.12 마이크로 초입니다.
프란시움 사용
Francium은 상업적으로 사용하기에는 너무 불안정합니다. Perey는 요소를 암에 대한 진단 보조제로 사용하여 제안했지만 요소는 암을 유발하므로 적용은 실용적이지 않았습니다. 프란치움을 합성하고 트랩 할 수 있기 때문에 분광학 실험에 에너지 수준으로, 아 원자 입자의 커플 링 상수에 사용됩니다. Francium에서 관찰 된 에너지 수준의 전환은 양자 이론에 의해 예측을 검증했습니다.
자연 풍부 및 출처
Francium-223 및 Francium-221의 두 개의 프랑크 동위 원소 만 자연적으로 발생합니다. Francium-223은 Actinium-227의 알파 붕괴로 인해 발생하며, 이는 우라늄의 방사능 붕괴에서 비롯됩니다. 우라늄 및 토륨 광석, 예컨대 우라 닌 나이트 및 토 라이트에는 미량의 프란치움이 포함되어 있습니다. 10 개의 우라늄 원자마다 프란치슘 원자가 1 개뿐입니다. Francium-221은 Francium-223보다 훨씬 더 희귀합니다. Francium-221은 Neptunium 붕괴 체인의 일부입니다. 과학자들은 지구 빵 껍질에있는 프란치슘의 총량이 주어진 시간에 최대 30 그램이라고 추정합니다.
융합 반응을 사용하여 프란치슘이 합성된다. 산소 -18 원자로 Gold-197 표적을 폭격하면 동위 원소 FR-209, FR-201 및 FR-211을 생성 할 수 있습니다. 다른 방법에는 라듐의 중성자 폭격, 토륨의 양성자 또는 부두통 폭격이 있습니다.
생물학적 역할과 독성
Francium은 모든 유기체에서 생물학적 역할이 없습니다. 방사능이 높고 반응성이 높습니다. 요소에 노출되면 암을 유발할 수 있습니다. 방사능 외에도 반응성이 화학 화상을 일으킬 것이기 때문에 요소와의 접촉은 위험합니다.
물리적 데이터
밀도 : 2.48 g/cm (추정)
용융점 : 281.0 K (8.0 ° C, 46.4 ° F) (추정)
끓는점 : 890k (620 ° C, 1150 ° F) (추정)
20ºC의 상태 : 액체 (0ºC에서 고체)
원자 데이터
공유 반경 : 260 PM (외삽)
van der waals 반경 : 348 PM (외삽)
전기 음성 : 폴링 스케일 :> 0.79
1 차 이온화 에너지 : 393 kj/mol
산화 상태 : +1
자기 순서 : 상자성
결정 구조 : 신체 중심 입방 (BCC) (외삽)
흥미로운 프란시움 사실
- Perey는 Catium 라는 이름을 제안했습니다 요소의 경우.
- 프란치움은 발견 된 마지막 자연 요소였습니다.
- 너무 적은 프란시움이 분리되거나 합성되어 무게를 측정하거나 심지어 볼 수있었습니다. 그러나 프란시움 원자가 형광이되어 그들이 방출하는 빛에 의해 간접적으로 관찰 될 수 있습니다.
- 방사능 붕괴로 생성 된 열로 인해 프랑크 샘플이 기화 될 것입니다.
- 아스타틴 다음에 두 번째로 큰 자연 요소입니다.
- 가장 전기 양성 또는 두 번째로 전기 양성 요소 (세슘 이후)입니다. 전기 음성 값은 확실하지 않고 예측됩니다.
- 프란시움은 알칼리 금속의 가장 반응성입니다. 프란치움과 물 사이의 가상 반응은 세슘과 물의 반응보다 훨씬 활발 할 것입니다.
- 수은과 마찬가지로 프랜시움은 실온에서 액체 금속 일 것입니다.
- Perey는 Francium에 대한 발견과 방사 화학에서 일한 것에 대해 노벨상로 5 번 지명되었지만 그녀는 상을 수상하지 못했습니다. .
참조
- Adloff, Jean-Pierre; Kauffman, George B. (2005). "Francium (원자 번호 87), 마지막으로 발견 된 자연 요소". 화학 교육자 . 10 (5) :387–394. doi :10.1333/s00897050956a
- Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia (1981). "113–120 트랜스 actinactinide 요소의 특성 예측". 물리 화학 저널. 미국 화학 학회 . 85 (9) :1177–1186. doi :10.1021/j150609a021
- Emsley, John (2001). 자연의 빌딩 블록 . 옥스포드 :옥스포드 대학 출판부. 151–153 쪽. ISBN 978-0-19-850341-5 .
- Lavrukhina, A.K.; Pozdnyakov, A. A. (1970). Technetium, Promethium, Astatine 및 Francium의 분석 화학 . R. Kondor에 의해 번역되었습니다. 앤 아버 - 험프리 과학 출판사. ISBN 978-0-250-39923-9.
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