Francijs

Francijs
87	1; 8; 18; 32; 18; 8; 2
	Fr; [223] g/mol
	[Rn]7s1
Oksidēšanas pakāpes	+1
Elektronegativitāte	0,7
Blīvums	1870 kg/m3
Kušanas temperatūra	300 K (27 °C)
Viršanas temperatūra	950 K (677 °C)

Francijs ir ķīmiskais elements ar simbolu Fr un atomskaitli 87, kas pieder pie sārmu metāliem periodiskās tabulas 1. grupā un 7. periodā, tieši zem cēzija. Tas ir smagākais sārmu metāls un viens no visretāk sastopamajiem un visnestabilākajiem dabā sastopamajiem elementiem. Francijs tika atklāts 1939. gadā, un tas bija pēdējais dabā sastopamais ķīmiskais elements, kas tika identificēts. Visiem francija izotopiem ir radioaktīvs raksturs, un elementam nav stabilu izotopu. Visilgāk dzīvojošais un stabilākais izotops ir francijs-223, kura pussabrukšanas periods ir 21,8 minūtes. Šīs ārkārtīgi īsās dzīves ilguma dēļ makroskopiskos daudzumos franciju praktiski nav iespējams izolēt. Dabiskos apstākļos tas sastopams tikai niecīgos daudzumos kā radioaktīvo sabrukšanas virkņu produkts, piemēram, urāna minerālos. Aplēses liecina, ka Zemes garozā jebkurā brīdī kopējais francija daudzums nepārsniedz dažus desmitus gramu.

Ķīmisko īpašību ziņā francijam paredzamas līdzības ar citiem sārmu metāliem. Tāpat kā tiem, arī francijam ir viens valences elektrons, ļoti liels atomu rādiuss un līdz ar to ļoti vāja ārējā elektrona piesaiste kodolam. Teorētiski tas tiek uzskatīts par visreaktīvāko sārmu metālu un par elementu ar zemāko elektronegativitāti no visiem zināmajiem elementiem, tomēr šīs īpašības praktiski ir grūti tieši novērot, jo francija atomi ātri sabrūk radioaktīvās pārvērtībās. Francija zinātniskā nozīme galvenokārt saistīta ar fundamentāliem pētījumiem atomfizikā un kodolfizikā. Laboratorijas apstākļos īslaicīgi iegūtie francija atomi tiek izmantoti, lai pētītu atoma uzbūvi, radioaktīvās sabrukšanas procesus, relatīvistiskos efektus smagos elementos un periodiskā likuma robežas. Ārkārtīgā retuma un īsā pussabrukšanas perioda dēļ francijam nav praktisku pielietojumu rūpniecībā vai ikdienas tehnoloģijās, taču tas ieņem nozīmīgu vietu ķīmijas un fizikas teorētiskajā izpratnē.

Vēsture

Francija eksistenci paredzēja Dmitrijs Mendeļejevs, 1870. gadā veidojot periodisko tabulu. Viņš šo elementu nosauca par ekacēziju. 1926. gadā angļu ķīmiķi, analizējot mangāna(II) sulfāta rentgenstaru fotogrāfijas, novēroja spektrāllīnijas, kuras piedēvēja ekacēzijam. Viņi ierosināja elementu saukt par alkalīniju. Arī amerikāņu zinātnieks Freds Elisons 1930. gadā apgalvoja, ka ir atradis šo elementu, un ieteica to saukt par virdžīniju, par godu viņa dzimtajam štatam Virdžīnijai. 1934. gadā Elisona pētījumi tika apstrīdēti.

Franciju 1939. gadā atklāja franču ķīmiķe Margerita Perē (Marguerite Perey). Tas nosaukts par godu Francijai. Francijs bija pēdējais dabā atrastais elements. Pārējie elementi vēlāk ir iegūti sintēzes procesā, un, piemēram, tehnēcijs tikai pēc tam atrasts arī dabā. Margerita Perē izotopu francijs–223 nosauca par "aktīniju K". Viņa uzskatīja, ka tas ir pavisam cits elements. 1946. gadā viņa ieteica to saukt pat par katiju.

1949. gadā Margeritas Perē atklājums tika oficiāli apstiprināts. Francija sākotnējais ķīmiskais simbols bija Fa, bet drīz vien to nomainīja uz pašreizējo, tas ir, uz Fr.

Atrašanās dabā

Ārpus laboratorijām francijs ir ļoti reti sastopams, tas nelielos daudzumos ir atrodams urāna un torija rūdās. Dabā ir atrodams tikai francija–223 izotops. Tiek lēsts, ka kopējais francija daudzums Zemes garozā ir no 20 līdz 30 gramiem.^[1]

Izotopi

Dabā ir sastopams tikai viens radioaktīvs francija izotops, un tas ir francijs–223. Francija–223 pussabrukšanas periods ir 21,8 minūtes. Kopumā ir zināmi 34 francija izotopi, kuru atommasas ir no 199 līdz 232.

Vēsture

Atrašanās dabā

Izotopi

Bioloģiskā nozīme

Atsauces

Ārējās saites