Francio


Francio es un elemento químico con el símbolo  Fr y número atómico  87. Es extremadamente radiactivo ; su isótopo más estable, el francio-223 (originalmente llamado actinio K después de la cadena de desintegración natural en la que aparece), tiene una vida media de sólo 22 minutos. Es el segundo elemento más electropositivo , solo detrás del cesio, y es el segundo elemento natural más raro (después del astato ). Los isótopos del francio se descomponen rápidamente en astato, radio y radón . La estructura electronicade un átomo de francio es [Rn] 7s 1 , por lo que el elemento se clasifica como un metal alcalino .

Nunca se ha visto francio a granel. Debido a la apariencia general de los otros elementos en la columna de su tabla periódica, se presume que el francio aparecería como un metal altamente reactivo, si se pudiera juntar lo suficiente para ser visto como un sólido o líquido a granel. Obtener una muestra de este tipo es muy improbable, ya que el calor extremo de descomposición resultante de su corta vida media vaporizaría inmediatamente cualquier cantidad visible del elemento.

El francio fue descubierto por Marguerite Perey en Francia (de donde toma su nombre el elemento) en 1939. [3] Antes de su descubrimiento, se lo conocía como eka - cesio o ekacaesio debido a su conjeturada existencia por debajo del cesio en la tabla periódica. Fue el último elemento descubierto por primera vez en la naturaleza, y no por síntesis. [nota 1] Fuera del laboratorio, el francio es extremadamente raro, con trazas de minerales de uranio y torio , donde el isótopo francio-223 se forma y se descompone continuamente. Existen tan solo 20-30 g (una onza) en un momento dado en toda la corteza terrestre; aparte del francio-221, sus otros isótopos son completamente sintéticos. La mayor cantidad producida en el laboratorio fue un grupo de más de 300.000 átomos. [4]

El francio es uno de los elementos naturales más inestables: su isótopo de vida más larga, el francio-223, tiene una vida media de solo 22 minutos. El único elemento comparable es el astato , cuyo isótopo natural más estable, el astato-219 (la hija alfa del francio-223), tiene una vida media de 56 segundos, aunque el astato 210 sintético tiene una vida mucho más larga con una vida media. de 8,1 horas. [5] Todos los isótopos del francio se descomponen en astato, radio o radón . [5] El francio-223 también tiene una vida media más corta que el isótopo de vida más larga de cada elemento sintético hasta el elemento 105, el dubnio inclusive . [6]

El francio es un metal alcalino cuyas propiedades químicas se asemejan principalmente a las del cesio. [6] Un elemento pesado con un solo electrón de valencia , [7] tiene el peso equivalente más alto de cualquier elemento. [6] El francio líquido, si se crea, debe tener una tensión superficial de 0.05092  N / m en su punto de fusión. [8] El punto de fusión del francio se estimó en alrededor de 8.0 ° C (46.4 ° F); [1] También se encuentra a menudo un valor de 27 ° C (81 ° F). [6] El punto de fusión es incierto debido a la extrema rareza y radiactividad del elemento ; una extrapolación diferente basada enEl método de Dmitri Mendeleev dio 20 ± 1,5 ° C (68,0 ± 2,7 ° F). El punto de ebullición estimado de 620 ° C (1,148 ° F) también es incierto; También se han sugerido las estimaciones de 598 ° C (1.108 ° F) y 677 ° C (1.251 ° F), así como la extrapolación del método de Mendeleev de 640 ° C (1.184 ° F). [1] [8] Se espera que la densidad del francio sea de alrededor de 2,48 g / cm 3 (el método de Mendeleev extrapola 2,4 g / cm 3 ). [1]


Una pieza de materia gris brillante de 5 centímetros con una superficie rugosa.
Esta muestra de uraninita contiene aproximadamente 100.000 átomos (3,3 × 10−20  g) de francio-223 en un momento dado. [23]
Una trampa magneto-óptica, que puede contener átomos de francio neutros durante cortos períodos de tiempo. [38]
Imagen de calor de 300.000 átomos de francio en una trampa magnetoóptica