Francio
| Francio | |||||||||||||||||||||||||
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| metallico | |||||||||||||||||||||||||
| Generalità | |||||||||||||||||||||||||
| Nome, simbolo, numero atomico | francio, Fr, 87 | ||||||||||||||||||||||||
| Serie | metalli alcalini | ||||||||||||||||||||||||
| Gruppo, periodo, blocco | 1 (IA), 7, s | ||||||||||||||||||||||||
| Densità, durezza | 1870 kg/m3, n.d. | ||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica |
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| Proprietà atomiche | |||||||||||||||||||||||||
| Peso atomico | [223,02] amu | ||||||||||||||||||||||||
| Raggio covalente | 260 pm | ||||||||||||||||||||||||
| Raggio di van der Waals | 348 pm | ||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica | [Rn]7s1 | ||||||||||||||||||||||||
| e− per livello energetico | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 | ||||||||||||||||||||||||
| Stati di ossidazione | 1 (fortemente basico) | ||||||||||||||||||||||||
| Struttura cristallina | cubica a corpo centrato | ||||||||||||||||||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||||||||||||||||||
| Stato della materia | solido | ||||||||||||||||||||||||
| Punto di fusione | 300 K (27 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 950 K (677 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| Altre proprietà | |||||||||||||||||||||||||
| Numero CAS | |||||||||||||||||||||||||
| Elettronegatività | 0,7 (scala di Pauling) | ||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità elettrica | 3 · 106 /m ohm | ||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità termica | 15 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 380 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||||||||||||||||||
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| iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento |
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Il francio è l'elemento chimico di numero atomico 87. Il suo simbolo è Fr.
È un metallo alcalino che può trovarsi nei minerali dell'uranio e del torio. Ha un punto di fusione lievemente superiore alla temperatura ambiente.[1]
Indice |
[modifica] Caratteristiche
Il francio è il più pesante dei metalli alcalini; è il prodotto del decadimento alfa dell'attinio e può essere prodotto artificialmente per bombardamento del torio con protoni. È il meno stabile di tutti gli elementi.
Sono noti 41 isotopi del francio, di cui il più stabile, con un'emivita di 22 minuti, è 223Fr, prodotto dal decadimento di 227Ac.
Il francio è l'elemento meno elettronegativo del sistema periodico, esso infatti nella scala di Pauling ha il valore minore di elettronegatività (0,7). Un ipotetico sale di fluoruro di francio sarebbe il composto ionico più stabile ottenibile.
[modifica] Applicazioni
Data la sua scarsa presenza in natura, l'elemento non ha campi di utilizzo definiti.
[modifica] Storia
Il francio (l'ekacesio di Mendeleev) fu identificato nel 1939 da Marguerite Perey, ricercatrice dell'Istituto Curie di Parigi, tra i prodotti di disintegrazione del 227Ac. Il nome fu scelto dalla scopritrice in omaggio alla sua nazionalità.
[modifica] Disponibilità
Il francio è presente in piccole tracce nella crosta terrestre sotto forma dell'isotopo 223 detto anche attinio-K in quanto si forma per decadimento alfa del 227Ac. Considerato il suo tempo di dimezzamento di soli 21,8 minuti e che l'emissione α riguarda solo l'1% del decadimento complessivo di 227Ac, si stima che nell'intera Terra ne esistano non più di 25 grammi [2]. È l'elemento chimico più instabile tra i primi 103 della tavola periodica.
Gli altri isotopi, che si formano per decadimento dell'isotopo 235U o per bombardamento del torio, hanno emivite ancora più brevi per cui non si trovano in natura.
[modifica] Francio prodotto artificialmente
Gli isotopi da 208 a 211 possono essere prodotti tramite reazione nucleare di fusione-evaporazione tra un fascio di 18O e un bersaglio di 197Au; questa tecnica, sviluppata dai ricercatori di Stony Brook, viene attualmente applicata presso i Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL) dell'INFN per alimentare una trappola magneto-ottica. Nel luglio 2007 è stato ottenuto un campione di circa 10000 atomi intrappolati dell'isotopo 210, da ricercatori delle Università di Ferrara, Pisa e Siena.
[modifica] Note
- ^ In genere come "temperatura ambiente" si assumono la temperatura di 25 °C (ovvero 298 K), per cui gli unici elementi che abbiano una temperatura minore di questa sono bromo (Tfus = 265,95 K) e mercurio (Tfus = 234,32 K), ma siccome nella sua accezione più generale la temperatura ambiente può essere qualsiasi temperatura compatibile con le condizioni meteorologiche, si può dire che anche gli elementi metallici cesio (Tfus = 301,59 K), gallio (Tfus = 302,91 K), francio (Tfus = 300,15 K) e rubidio (Tfus = 312,46 K) sono liquidi a temperature "prossime" a quella ambiente.
- ^ Louis A. Orozco Chemical and Engineering News
[modifica] Bibliografia
- Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
- R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998. ISBN 88-1020-000-0
[modifica] Altri progetti
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[modifica] Collegamenti esterni
- Laboratori Nazionali di Legnaro
- (EN) Los Alamos National Laboratory - Francium
- (EN) WebElements.com - Francium
- (EN) Chemical information for Francium
- (EN) EnvironmentalChemistry.com - Francium
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