フランシウム

フランシウムは自然界で発見された最後の元素であることをご存知ですか?さらに、それは地殻内で 2 番目に存在量の少ない化学元素です。一方、電気陰性度はすべての中で最も低くなります。この化合物とその人間への有用性について詳しく学びましょう。

フランシウムとは何ですか？

化学元素フランシウムは、周期表の第 7 行または周期、 s族に位置するアルカリ族の一部である金属です。高い放射能と化学反応性を持っています。さらに、極度の不安定性を持ち、価電子殻には電子が 1 つだけあり、等価質量が最も高く、電気陰性度が最も低くなります。

フランシウムのシンボル

En化学元素の略語、つまりフランシウムの記号は、ラテン語のフランシウムに由来しています。その名前は、発見された国であるフランスに由来します。しかし、発見者は当初、それをアクチニウム Kおよびカチオと名付けていました。さらに、以前はエカセシウム、モルダビア、またはバージニアンとしても知られていました。同様に、法の象徴も割り当てられましたが、後に現在の象徴に置き換えられました。

フランシウムの特徴

フランシウムの特徴の中には、中性子 136 個、陽子 87 個、電子 87 個の原子組成があることがわかります。一方、他の金属が存在しなくても、ケイタングステン酸、過塩素酸、および複数のセシウム塩と相互作用することによって共沈が行われます。要素の他のプロパティについて学びます。

  • 化学反応性: 反応性が非常に高い。
  • 融解と沸騰：27℃で固体から液体に変化し、667℃で液体から気体に変化します。
  • 放射能: 放射能レベルが高く、水の存在下では危険で激しい爆発を引き起こす可能性があります。
  • 状態: 通常の状態は室温で液体です。
  • 溶解度: その塩のほとんどは水に可溶です。
  • 変更点: 崩壊後、この要素はラディウス、アスタチン、ラドンを生成します。
  • 磁気秩序: 常磁性金属です。
  • 不安定性: およそ 21 分の寿命を持つ放射性形態でのみ存在します。
  • 結晶構造：中心立方体です。
  • 同位体: 34 個の同位体が知られており、そのうち 32 個は合成であり、すべて崩壊します。 223 Fr と221 Fr は自然の中にあります。

フランシウムの化学的および物理的性質

  1. 原子番号: 87
  2. 酸化物：強塩基
  3. 酸化状態: +1
  4. 密度 (g/ml) : 1870 kg/m 3
  5. 共有結合半径 (Å) : 260 pm
  6. 比熱：なし
  7. 原子量 (g/mol) : 223 u
  8. 融点: 27℃ (300K)
  9. 電子構成：[Rn]7s 1
  10. レベルあたりの電子数: 2、8、18、32、18、8、1
  11. 気化エンタルピー: 65 kJ/mol
  12. 第一イオン化ポテンシャル (eV) : 380 kJ/mol
  13. 原子半径 (Å) : 270 pm (ボーア半径)
  14. 沸点：677℃（950K）
  15. 融解エンタルピー: 2 kJ/mol
  16. 音速：なし
  17. 電気陰性度: 0.7 (ポーリングスケール)

フランシウムの由来

フランシウムを誰が発見したか疑問に思うなら、それは 1939 年にフランス人女性のマルグリット ペレーでした。しかし、1870 年までに多くの化学者は、セシウムよりも前にアルカリ金属が存在していたのではないかと疑っていました。さらに、この推定元素にはエカセシウムという名前と原子番号 87 が与えられました。その後、1870 年から 1937 年にかけて、この元素を発見して分離する多くの試みが行われましたが、結果は失敗に終わりました。不完全または誤りであることが判明した場合。

フランスの物理学者ペレーがアクチニウム 227 のサンプル内の崩壊エネルギーの非互換性を観察するまで、初めてのことでした。可能性のある変化の原因を排除し、それが新しいアルカリ金属であるエカセシウムであるという解決策を得たのは彼でした。しかし、化学者のホリア・フルベイとイベット・コーショワが彼の発見を保証したため、彼はその偉業が彼のものであることを科学界に証明する必要があった。しかし、マルグリット・ペレーは発見者の称号を受け取り、元素に名前を割り当てました。

フランシウムは何に使われますか?

フランシウムは自然界では非常に希少な物質であり、核の不安定性が高いため、商業用途はありません。ただし、科学分野では、化学、生物学、原子構造などの研究作業に使用されます。

フランシウム元素を合成、捕捉、冷却する能力により、フランシウムは特殊な分光実験の主役となります。これにより、素粒子間の結合定数やエネルギー準位についての理解を深めることができます。

一方、 210 Fr イオンが放出する光に関する研究では、原子エネルギー準位間の遷移に関する具体的な結果が示されています。さらに、これらの実験から得られたデータは、量子論によって予測されたデータと類似していることが検証されました。

要約すると、フランシウムはアルカリ金属であり、非常に放射性が高く、不安定です。さらに、他の化学元素の中で最大の重量または等価質量を持ちます。一方、電気陰性度は最も低く、商業用途はありませんが、科学研究に使用されます。