Francium

Francium ist Element 87 (Fr) in Periode 7, Gruppe 1 und im s-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Rn] 7s1.

Ordnungszahl87

Standard-AtomgewichtKein Standard-Atomgewicht

Gruppe1

Periode7

Blocks

Elektronenkonfiguration[Rn] 7s1

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Alkalimetalle besitzen ein einziges Valenzelektron. Sie geben es leicht ab und bilden dadurch überwiegend Ionen mit der Ladung +1; diese Elektronenstruktur erklärt einen großen Teil ihrer hohen Reaktivität.

Die Konfiguration [Rn] 7s1 lässt ein relativ leicht entfernbares Außenelektron erkennen. Innerhalb der Gruppe nimmt sein Abstand zum Kern nach unten zu, wodurch sich typische Trends der Reaktivität ergeben.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Francium tritt in Verbindungen fast immer in der Oxidationsstufe +1 auf. Häufig sind Halogenide, Hydroxide sowie Salze mit sauerstoffhaltigen Anionen; das freie Metall muss wegen seiner Reaktivität vor Luft und Feuchtigkeit geschützt werden.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Francium bei Raumtemperatur ist fest. Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Francium vorkommt und wofür es verwendet wird

Francium kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Wissenschaftliche Forschung eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Wissenschaftliche Forschung

Francium wird vor allem erzeugt, isoliert oder gemessen, um atomare, chemische oder kernphysikalische Eigenschaften zu untersuchen; eine großtechnische Nutzung spielt dabei keine Rolle.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Francium steht in Periode 7, Gruppe 1 und im s-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Cäsium, Barium; rechts davon Radium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationAlkalimetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 8 · 1

Dichte—

Schmelzpunkt300 K (26.9 °C)

Siedepunkt923K (676.9 °C)

Pauling-Elektronegativität0.79

Erste Ionisierungsenergie393kJ/mol

Elektronenaffinität46.89 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Francium wird mit Marguerite Perey verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Für Francium ist kein Standard-Atomgewicht angegeben. Dafür fehlt eine charakteristische, stabile natürliche Isotopenzusammensetzung, aus der ein terrestrischer Mittelwert gebildet werden könnte.

Francium besitzt keine stabilen Isotope. Halbwertszeit und Zerfallsart sind deshalb wesentliche Angaben, wenn man seine Isotope vergleicht oder praktisch handhabt.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Francium ist radioaktiv. Der Umgang erfordert Strahlenschutzmaßnahmen, die zum Isotop, zur Aktivität, zur Strahlungsart und zur chemischen Form passen.