Francium: Element Eigenschaften und Verwendungen
Beschreibung
Francium ist ein seltenes, radioaktives Alkalimetall mit einzigartigen Eigenschaften. Dieser Beitrag bietet eine Einführung in das Element und behandelt seine chemischen und physikalischen Eigenschaften.
Einführung in das Element
Francium ist eines der am wenigsten bekannten Elemente im Periodensystem. Als Alkalimetall teilt es viele Eigenschaften mit seinen Gruppenmitgliedern, hebt sich jedoch durch seine hohe Radioaktivität und extreme Seltenheit ab.
Chemische Eigenschaften Beschreibung
Die chemischen Eigenschaften von Francium entsprechen den unter den Alkalimetallen beobachteten Tendenzen, aber seine Instabilität fügt seinem Verhalten einen einzigartigen Aspekt hinzu: Francium verliert leicht sein einziges Valenzelektron und bildet Verbindungen in der Oxidationsstufe +1. Wenn es mit Wasser in Berührung kommt, reagiert es heftig unter Bildung von Franciumhydroxid und Wasserstoffgas.
Da das Element hochradioaktiv ist, wurden bisher nur winzige Mengen isoliert, was eine direkte chemische Analyse schwierig macht. Chemische Eigenschaften Die Beschreibung von Francium wird oft von den Eigenschaften leichterer Alkalimetalle wie Cäsium und Rubidium abgeleitet. Seine hohe Reaktivität in Verbindung mit seiner kurzen Halbwertszeit bedeutet, dass das meiste, was bekannt ist, aus theoretischen Modellen und extrapolierten experimentellen Daten stammt und nicht aus chemischen Massenreaktionen.
Tabelle mit Daten zu den physikalischen Eigenschaften
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Eigenschaft |
Wert |
Einheiten |
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Ordnungszahl |
87 |
- |
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Atomares Gewicht |
~223 |
u |
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Schmelzpunkt |
~27 |
°C |
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Siedepunkt |
~677 |
°C |
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Dichte (geschätzt) |
~2.48 |
g/cm³ |
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Halbwertszeit |
22 Minuten (am stabilsten) |
- |
Weitere Informationen finden Sie bei Stanford Advanced Materials (SAM).
Allgemeine Anwendungen
Aufgrund der extremen Seltenheit und der hohen Radioaktivität von Francium gibt es keine weit verbreiteten praktischen Anwendungen. Die allgemeinen Verwendungen von Francium beschränken sich fast ausschließlich auf die wissenschaftliche Forschung. In Laboratorien werden Spuren von Francium in Experimenten verwendet, die darauf abzielen, die atomare Struktur, Kernzerfallsprozesse und die grundlegenden Wechselwirkungen zu verstehen, die das Verhalten schwerer Elemente bestimmen.
Präparationsmethoden
Die Zubereitungsmethoden für Francium unterscheiden sich erheblich von der typischen chemischen Synthese. Anstelle herkömmlicher chemischer Reaktionen wird Francium durch nukleare Prozesse hergestellt. In den meisten Fällen wird es in Teilchenbeschleunigern oder Kernreaktoren erzeugt, wo hochenergetische Kollisionen Kernreaktionen hervorrufen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist Francium?
Francium ist ein seltenes, radioaktives Alkalimetall mit hoher Reaktivität und geringem natürlichen Vorkommen.
Wie wird Francium hergestellt?
Francium wird durch Kernreaktionen synthetisiert, häufig als Zerfallsprodukt von Actinium oder durch Beschuss schwerer Elemente mit hochenergetischen Teilchen.
Warum wird Francium nicht in der Industrie verwendet?
Aufgrund seiner extremen Seltenheit und Radioaktivität ist Francium für die industrielle Nutzung ungeeignet und wird daher nur in der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt.
Was sind die wichtigsten chemischen Eigenschaften von Francium?
Francium verliert ein Valenzelektron, um ein +1-Ion zu bilden, und reagiert heftig mit Wasser, was dem Verhalten von Alkalimetallen entspricht.
Wie kommt die Forschung über Francium anderen Branchen zugute?
Studien über Francium tragen zur Entwicklung fortschrittlicher Instrumente zur Strahlungserkennung und von Sicherheitsprotokollen für den Umgang mit radioaktiven Materialien bei.
