Франций⁠⁠

Публикуя гифки с различными реакциями щелочных металлов, в комментах достаточное количество людей интересовалось францием в этом плане.

Теперь же, дабы расставить все точки над i... С францием, увы, гифок нет. Так что вместо этого я рассажу непосредственно про него, а заодно почему нет гифок.

Франций - последний из открытых элементов группы щелочных металлов (хотя гипотетически, следующий щелочной металл (элемент № 119) это унуненний, но его еще даже не открыли).

Франций также был предсказан задолго до своего открытия, еще 1870-х годах. Тогда же и вплоть до его открытия, франций именовали "эка-цезием". В начале XX века было множество неудачных попыток его открытия, так как за него принимали радиоактивные изотопы уже известных щелочных металлов. Но все же, в 1939 году, неизвестный на тот момент элемент, был замечен Маргаритой Перей, сотрудницой Института Кюри в Париже, как продукт альфа-распада актиния-227, содержащийся в минерале Настуран.

Позже, 1946 году элементу дали название "франций", в честь родины первооткрывательницы.

Интересный факт, что изначально сама Перей, предлагала назвать его котий (catium), поскольку элемент имеет самый электроположительный катион, но из-за большей ассоциацией с котами, а не с катионами предложение отклонили и остановились на варианте с францием

На данный момент известно 34 изотопа франция. Самые стабильные из них франций-223 и франций-221. Франций-223, тот самый, что был найден в настуране, представляет из себя продукт серии актиниевого распада. В то же время его продуктом после бета-распада является радий-223. Франций-221 - продукт серии нептуниевого распада, образующийся из актиния 225, и сам распадающийся на астат-217. Период их полураспада 22 минуты (у франция-223) и 5 минут (у франция-221), таким образом найденный Перей изотоп - самый стабильный.

(ниже представлено изображение искусственно-полученного франция-223 в магнитно-оптической ловушке количеством в 300k атомов)

"Но как же он существует в природе, если период жизни самого стабильного изотопа 22 минуты?" - спросите вы. Все дело в непрерывном распаде в радиоактивных минералах. В нижеизображенном образце настурана, франция всегда, в любой момент времени, 3,3 × 10^-20 грамм, ибо "тот франций, что был 22 минуты назад" превратился в радий, а некоторое количество актиния, существовавшее 22 минуты назад превратилось во франций, таким образом его всегда одно и то же количество.

Зная концентрацию урановых минералов в земле и концентрацию в них франция, можно также посчитать количество всего франция в земной коре в любой момент времени - это примерно 30 грамм. Собственно, это и ответ на вопрос, почему нет гифок с ним.

Несмотря на чрезвычайную редкость, некоторые свойства этого металла, как усредненные свойства его изотопов, все же известны...

В целом химические свойства франция были бы похожи на свойства цезия, только протекали бы еще более бурно. Как и все щелочные металлы, франций реагировал бы с кислородом воздуха, образуя оксиды и пероксиды, а также с водой, образуя щелочь.

Плотность франция 1,87 г/см³ (в 3,5 раза больше, чем у лития, но в 1,4 меньше, чем у алюминия).

Температура плавления 20С, что делало бы его третьим жидким при н.у. элементом, кроме ртути и брома (у галлия и цезия Тпл 28 градусов, так что они считаются твердыми при стандартных 298К (25С))

Франций обладает самыми низкими показателями электроотрицательности, и если бы его использовали в химии, то он был бы сильнейшим существующим восстановителем.

Неподтвержденное, но все же имеющее место предположение последних лет гласит, что в теории металлический франций может иметь цвет от золотистого (подобно цезию) до вовсе красного.

Франций имеет самый большой размер атомов - 0,54 нм. Это в 2 раза больше атома урана, в 4,5 раза больше, чем атом кислорода и в 8,5 раз больше атома водорода.

Увы, по понятным причинам, франций не нашел практического применения, однако был проект его использования в лечении раковых заболеваний, но опять же из-за его редкости проект признали нецелесообразным.

Предыдущие посты с гифками:

Литий ( http://pikabu.ru/story/litiy_v_gifkakh_4799967 )

Калий ( http://pikabu.ru/story/natriy_v_gifkakh_4794517 )

Натрий ( http://pikabu.ru/story/kaliy_v_gifkakh_4789949 )

Рубидий ( http://pikabu.ru/story/rubidiy_v_gifkakh_4787060 )

Цезий ( http://pikabu.ru/story/tseziy_v_gifkakh_chast_ii_4785195 )

А также ждите гифки с реакциями других элементов ;)