Francio

Il francio è l’elemento 87 (Fr), nel periodo 7, gruppo 1 e blocco s. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Rn] 7s1.

Numero atomico87

Peso atomico standardNessun peso atomico standard

Gruppo1

Periodo7

Bloccos

Configurazione elettronica[Rn] 7s1

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

I metalli alcalini hanno un solo elettrone di valenza. Perdendolo formano facilmente ioni +1, caratteristica che spiega gran parte della loro chimica ionica e della loro elevata reattività.

La configurazione [Rn] 7s1 lascia un elettrone esterno relativamente facile da rimuovere. Scendendo nel gruppo, questo elettrone si trova mediamente più lontano dal nucleo e la reattività del metallo tende ad aumentare.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Nei composti francio compare soprattutto nello stato di ossidazione +1. Sono comuni alogenuri, idrossidi e sali con ossoanioni; il metallo elementare è troppo reattivo per trovarsi libero in quantità significative in natura.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

Il francio esiste in quantità estremamente piccole e tutti i suoi isotopi sono radioattivi. Densità, punto di fusione e punto di ebollizione riportati nelle tabelle sono quindi stime o valori indiretti, non misure di un campione macroscopico stabile.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il francio

Il francio compare in natura soltanto in tracce come prodotto di decadimento di nuclei più pesanti. Non ha applicazioni commerciali: le quantità disponibili sono troppo piccole e il suo interesse è essenzialmente scientifico.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Ricerca scientifica

Il francio viene studiato in ricerca per chiarire proprietà atomiche, nucleari, chimiche o dei materiali che non sono accessibili con elementi più comuni.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il francio si trova nel periodo 7, gruppo 1 e blocco s. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il radio a destra; nello stesso gruppo il cesio sopra. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionemetallo alcalino

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 8 · 1

Densità—

Punto di fusione300 K (26.9 °C)

Punto di ebollizione923K (676.9 °C)

Elettronegatività di Pauling0.79

Prima energia di ionizzazione393kJ/mol

Affinità elettronica46.89 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del francio è associata a Marguerite Perey. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Per il francio non è definito un peso atomico standard. Non esiste una composizione isotopica naturale stabile e caratteristica da cui ricavare una media terrestre rappresentativa.

Il francio non possiede isotopi stabili. Vita media e modalità di decadimento diventano quindi dati essenziali per confrontarne gli isotopi e valutarne la manipolazione.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

I rischi associati al francio dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.