Francium

Francium (Fr) is element 87 van het periodiek systeem, een alkalimetaal in groep 1, periode 7 en het s-blok. De elektronenconfiguratie [Rn] 7s1 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is vast.

Atoomnummer87

Standaard atoomgewichtGeen standaard atoomgewicht

Groep1

Periode7

Bloks

Elektronenconfiguratie[Rn] 7s1

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Alkalimetalen hebben één elektron in hun buitenste schil. Dat elektron wordt relatief gemakkelijk afgestaan, waardoor ionen met lading +1 en sterk ionische verbindingen kenmerkend zijn.

Voor francium laat de configuratie [Rn] 7s1 zien welk buitenste elektron het gemakkelijkst aan reacties deelneemt. De reactiviteit moet altijd samen met ionisatie-energie, atoomgrootte en de chemische omgeving worden bekeken.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

Het vrije metaal is reactief en wordt in de natuur vrijwel alleen in verbindingen aangetroffen. Veelvoorkomende vormen zijn zouten met halogeniden, oxiden, hydroxiden en andere ionische verbindingen waarin het metaal meestal als M⁺ voorkomt.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand vast. Het smeltpunt is 300 K (26.9 °C). Het kookpunt is 923K (676.9 °C). Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar francium voorkomt en wordt gebruikt

In de praktijk komt francium vooral naar voren in toepassingen en contexten zoals wetenschappelijk onderzoek.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Wetenschappelijk onderzoek

Francium speelt een rol bij wetenschappelijk onderzoek. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Francium staat in periode 7, groep 1 en het s-blok. De getoonde omgeving bevat onder meer Cesium, Barium, Radium. Vergelijking met deze elementen helpt trends in atoomgrootte, ionisatie-energie, elektronegativiteit en binding langs het periodiek systeem te volgen.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatiealkalimetaal

Toestand bij kamertemperatuurvast

Elektronenschillen2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 8 · 1

Dichtheid—

Smeltpunt300 K (26.9 °C)

Kookpunt923K (676.9 °C)

Pauling-elektronegativiteit0.79

Eerste ionisatie-energie393kJ/mol

Elektronenaffiniteit46.89 kJ/mol

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

De ontdekking van francium wordt in deze historische registratie in verband gebracht met Marguerite Perey. Herkenning als element, isolatie van een zuiver monster en de latere definitie via het atoomnummer vonden niet noodzakelijk op hetzelfde moment plaats.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Francium heeft geen standaard atoomgewicht. Er bestaat geen karakteristieke natuurlijke isotopenverdeling waaruit een betrouwbare abundantiegewogen gemiddelde waarde kan worden berekend.

Francium heeft geen stabiele isotopen. De isotopen zijn radioactief; halveringstijd en vervalwijze zijn daarom belangrijk bij meting, gebruik en veilige behandeling.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

Francium is radioactief. De risico’s hangen af van isotoop, activiteit, stralingstype, halveringstijd, chemische vorm en blootstellingsroute; passende radiologische en chemische veiligheidsmaatregelen zijn daarom noodzakelijk.