Frans (pierwiastek)

izotop	wyst.	o.p.r.	s.r.	e.r. MeV	p.r.
²¹²Fr	{syn.}	20,0 min	w.e.^-	5,070	²¹²Ra
²¹²Fr	{syn.}	20,0 min	α	6,529	²⁰⁸At
²²²Fr	{syn.}	14,2 min	β^-	2,033	²²²Ra
²²³Fr	{syn.}	21,8 min	β^-	1,149	²²³Ra
²²³Fr	{syn.}	21,8 min	α	5,430	²¹⁹At

Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej,
użyte są jednostki SI i warunki normalne.

*Wyjaśnienie skrótów:
l.a.=liczba atomowa
wyst.=występowanie w przyrodzie,
o.p.r.=okres połowicznego rozpadu,
s.r.=sposób rozpadu,
e.r.=energia rozpadu,
p.r.=produkt rozpadu,
w.e.=wychwyt elektronu

Frans (Fr, łac. francium) – dawniej znany jako eka-cez lub aktyn-K^[1] pierwiastek chemiczny, przypuszczalnie najaktywniejszy metal alkaliczny.

Nazwa pochodzi od Francji. Odkryty w 1939 roku we Francji przez Marguerite Perey.

[edytuj] Charakterystyka

Frans to radioaktywny metal alkaliczny. Ostatnie badania wykazują, że jego aktywność chemiczna jest mniejsza niż aktywność cezu i jest podobna do aktywności rubidu. Frans reaguje gwałtownie z wodą i kwasami (podobnie jak inne metale alkaliczne).^{[potrzebne źródło]}

Kationy Fr⁺ powinny należeć do V grupy analitycznej kationów i być bezbarwne, jak wskazywałoby prawo okresowości.

Przeprowadzono pewną liczbę badań z pojedynczymi atomami fransu, ale do dziś nikt nie otrzymał wagowo uchwytnej ilości tego pierwiastka ani jego związków. Podawane w różnych książkach i źródłach internetowych (w tym w Wikipedii) dane, takie jak temperatura topnienia albo gęstość nie pochodzą z pomiarów, ale ekstrapolacji trendów obserwowanych dla innych pierwiastków i nie mają żadnej praktycznej wartości.^{[potrzebne źródło]}

[edytuj] Występowanie

Łącznie na kuli ziemskiej występuje naturalnie nie więcej niż kilkadziesiąt gramów fransu. Wszystkie badane próbki pierwiastka wytwarzane są sztucznie za pomocą jednej z dwóch metod: bombardowania toru protonami lub radu neutronami.^{[potrzebne źródło]}

Frans nie ma stabilnych izotopów. Standardowa masa atomowa nie może być podana, dlatego wymienia się masę atomową najtrwalszego izotopu.

[edytuj] Izotopy

Symbol nuklidu	Z(p)	N(n)	Masa izotopu (u)	Okres połowicznego rozpadu	spin jądra atomowego	Główny składnik izotopu (części mola)	zakres zmian naturalnych (części mola)
Symbol nuklidu	Energia wzbudzenia			Okres połowicznego rozpadu	spin jądra atomowego	Główny składnik izotopu (części mola)	zakres zmian naturalnych (części mola)
¹⁹⁹Fr	87	112	199.00726(4)	16(7) ms	1/2+#
²⁰⁰Fr	87	113	200.00657(8)	24(10) ms	3+#
^200mFr	60(110) keV			650(210) ms	10-#
²⁰¹Fr	87	114	201.00386(8)	67(3) ms	(9/2-)
²⁰²Fr	87	115	202.00337(5)	290(30) ms	(3+)
^202mFr	330(90)# keV			340(40) ms	(10-)
²⁰³Fr	87	116	203.000925(17)	0.55(2) s	(9/2-)#
²⁰⁴Fr	87	117	204.000653(26)	1.7(3) s	(3+)
^204m1Fr	50(4) keV			2.6(3) s	(7+)
^204m2Fr	326(4) keV			1.7(6) s	(10-)
²⁰⁵Fr	87	118	204.998594(8)	3.80(3) s	(9/2-)
²⁰⁶Fr	87	119	205.99867(3)	~16 s	(2+,3+)
^206m1Fr	190(40) keV			15.9(1) s	(7+)
^206m2Fr	730(40) keV			700(100) ms	(10-)
²⁰⁷Fr	87	120	206.99695(5)	14.8(1) s	9/2-
²⁰⁸Fr	87	121	207.99714(5)	59.1(3) s	7+
²⁰⁹Fr	87	122	208.995954(16)	50.0(3) s	9/2-
²¹⁰Fr	87	123	209.996408(24)	3.18(6) min	6+
²¹¹Fr	87	124	210.995537(23)	3.10(2) min	9/2-
²¹²Fr	87	125	211.996202(28)	20.0(6) min	5+
²¹³Fr	87	126	212.996189(8)	34.6(3) s	9/2-
²¹⁴Fr	87	127	213.998971(9)	5.0(2) ms	(1-)
^214m1Fr	123(6) keV			3.35(5) ms	(8-)
^214m2Fr	638(6) keV			103(4) ns	(11+)
^214m3Fr	6477+Y keV			108(7) ns	(33+)
²¹⁵Fr	87	128	215.000341(8)	86(5) ns	9/2-
²¹⁶Fr	87	129	216.003198(15)	0.70(2) µs	(1-)
²¹⁷Fr	87	130	217.004632(7)	16.8(19) µs	9/2-
²¹⁸Fr	87	131	218.007578(5)	1.0(6) ms	1-
^218m1Fr	86(4) keV			22.0(5) ms
^218m2Fr	200(150)# keV				high
²¹⁹Fr	87	132	219.009252(8)	20(2) ms	9/2-
²²⁰Fr	87	133	220.012327(4)	27.4(3) s	1+
²²¹Fr	87	134	221.014255(5)	4.9(2) min	5/2-
²²²Fr	87	135	222.017552(23)	14.2(3) min	2-
²²³Fr	87	136	223.0197359(26)	22.00(7) min	3/2(-)
²²⁴Fr	87	137	224.02325(5)	3.33(10) min	1-
²²⁵Fr	87	138	225.02557(3)	4.0(2) min	3/2-
²²⁶Fr	87	139	226.02939(11)	49(1) s	1-
²²⁷Fr	87	140	227.03184(11)	2.47(3) min	1/2+
²²⁸Fr	87	141	228.03573(22)#	38(1) s	2-
²²⁹Fr	87	142	229.03845(4)	50.2(4) s	(1/2+)#
²³⁰Fr	87	143	230.04251(48)#	19.1(5) s
²³¹Fr	87	144	231.04544(50)#	17.6(6) s	(1/2+)#
²³²Fr	87	145	232.04977(69)#	5(1) s

[edytuj] Uwagi

Wartości oznaczone # nie pochodzą dokładnie z danych doświadczalnych, ale w większości odzwierciedlają rzeczywistość.

Przypisy

↑ Najbardziej stabilny, jak dotąd poznany izotop, Fr-223

Masy izotopów pochodzą z Ame2003 Atomic Mass Evaluation; G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Masy izotopów pochodzą również z Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) i Atomic Weights Revised (2005).
Okres połowicznego rozpadu, spin oraz izomery izotopów z:
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.