프랑슘

프랑슘은 원자번호 87, 원소 기호 Fr인 화학 원소다. 주기율표에서 7주기, 1족, s 블록에 위치한다. 실온에서의 기준 상태는 고체이며 전자 배치는 [Rn] 7s1이다.

원자번호87

표준 원자량표준 원자량 없음

족1

주기7

블록s

전자 배치[Rn] 7s1

전자 구조

화학적 성질을 결정하는 요인

가장 바깥 전자 배치는 s¹로 끝난다. 원자가 전자 한 개를 잃으면 안쪽 껍질이 채워진 +1 이온이 되기 쉬워, 알칼리 금속 화합물에서는 +1 산화 상태가 지배적이다.

같은 바깥 전자 구조가 1족 알칼리 금속 전체에 반복된다. 족 아래로 갈수록 바깥 전자가 핵에서 멀어지고 대체로 더 쉽게 떨어져 나가므로 높은 반응성이 나타난다.

화학적 형태

화합물, 이온과 물질

프랑슘은 대체로 +1 산화 상태의 이온 화합물을 만들며, 산화물·수산화물·할로젠화물과 다양한 염 형태가 중요하다. 자유 금속은 반응성이 커서 자연에서는 거의 화합물로 존재한다.

물리적 거동

상태와 상전이

실온에서의 기준 상태는 고체이다. 녹는점은 300 K (26.9 °C), 끓는점은 923K (676.9 °C)이다. 압력, 순도와 결정 구조에 따라 실제 측정되는 물리적 성질은 달라질 수 있다.

존재와 활용

프랑슘은 어디에서 발견되고 어떻게 쓰이는가

실제 활용에서 프랑슘은 과학 연구 같은 분야와 관련된다. 어떤 경우에는 원소 자체가 아니라 특정 화합물, 합금 또는 동위원소의 성질을 이용한다.

실제 활용

실제 사용 사례

과학 연구

프랑슘은 대량 상업 용도보다는 원자 구조, 핵 특성과 주기율 경향을 연구하기 위해 생성·분리·측정된다.

주기율표상의 위치

이웃 원소가 알려 주는 것

프랑슘은 7주기 1족에 있다. 여기 표시된 주변 원소에는 세슘, 바륨, 라듐 등이 있다. 이 위치 관계를 이용하면 원자 크기, 이온화 에너지와 결합 성향이 주기율표에서 어떻게 변하는지 비교할 수 있다.

참고 데이터

물리적·원자적 성질

분류알칼리 금속

실온에서의 상태고체

전자 껍질2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 8 · 1

밀도—

녹는점300 K (26.9 °C)

끓는점923K (676.9 °C)

폴링 전기음성도0.79

1차 이온화 에너지393kJ/mol

전자 친화도46.89 kJ/mol

값은 해당되는 경우 원소 자체 또는 중성 원자를 기준으로 한다. 물리적 데이터는 동소체, 압력과 측정 조건에 따라 달라질 수 있다.

역사

발견과 확인

프랑슘의 발견은 Marguerite Perey와 관련되어 있다. 원소의 인식, 순수한 시료의 분리, 현대적인 원자번호의 부여는 반드시 같은 시기에 이루어진 것은 아니다.

동위원소와 원자량

동위원소 조성이 수치에 미치는 영향

프랑슘은 표준 원자량이 정해져 있지 않다. 자연계에서 안정적인 동위원소 존재비 평균을 정의할 수 있는 특징적인 조성이 없기 때문이다.

프랑슘은 안정 동위원소가 없다. 동위원소는 모두 방사성이므로 측정·취급·활용에서는 반감기와 붕괴 방식이 중요한 변수다.

안전

취급과 노출

프랑슘은 방사성이다. 취급할 때는 동위원소, 방사능의 세기, 방사선 종류와 화학적 형태에 맞는 방사선 안전 관리가 필요하다.