87FrFrancium

Francium [ˈfrantsi̯ʊm] ist ein radioaktives chemisches Element mit dem Elementsymbol Fr und der Ordnungszahl 87. Das Element ist ein Metall, steht in der 7. Periode, 1. IUPAC-Gruppe (Gruppe der Alkalimetalle) und gehört damit zum s-Block.

Francium besitzt von allen Elementen bis zur Ordnungszahl 104 die in ihrer Gesamtheit instabilsten Isotope. Selbst das langlebigste Francium-Isotop 223Fr besitzt eine Halbwertszeit von nur 21,8 Minuten. Wegen dieser Eigenschaft und des Fehlens einer effizienten Kernreaktion zur Herstellung von Francium (223Fr entsteht in 1 % beim Zerfall von 227Ac) kann es nicht in Mengen hergestellt werden. Francium kann nur als Salz in verdünnten Lösungen und hoch verdünnt als Amalgam studiert werden. Experimente zeigen, dass Francium ein typisches Alkalimetall ist und seinem leichteren Homologon Caesium sehr ähnlich ist. So ist es in wässriger Lösung positiv einwertig und lässt sich analog zum Caesium in Form schwerlöslicher Salze, z. B. als Perchlorat, Tetraphenylborat und Hexachloroplatinat, ausfällen.

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Atomare Eigenschaften

Atommasse(223,019 u)

Atomradien

Kovalenter Radius(260 pm)
Van-der-Waals-Radius(348 pm)

Atomhülle

ElektronenkonfigurationRn 7s1
Ionisierungsenergie(1.) 4,072741 eV
(2.) 22,4 eV
(3.) 33,5 eV
(4.) 39,1 eV
(5.) 50 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:32
o-Schale:18
p-Schale:8
q-Schale:1

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte(2,9 g·cm−3)
Molares Volumen(7,7·10-5 m3·mol−1)

Temperaturen

Schmelzpunkt300 K
Siedepunkt950 K
Flüssigkeitsbereich650 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie(2 kJ·mol-1)
Verdampfungsenthalpie(65 kJ·mol-1)
Bindungsenergie(64 kJ·mol-1)

Wärme und Leitfähigkeit

Wärmeleitfähigkeit(15 W·m-1·K-1)

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch

Chemische Eigenschaften

Basizität
Oxidationszustand+1
Normalpotential(-2,92 V) (Fr+ + e- → Fr)

Elektronegativität

Pauling-Skala0,7
Allred-Rochow-Skala0,86
Mulliken-Skala0,68
Nagle-Skale0,82

Weitere Eigenschaften

Natürliches VorkommenZerfallsprodukt
Kristallstrukturkubisch-körperzentriert
Goldschmidt-Klassifikationsynthetisch
Supraleiterohne Sprungtemperatur
Radioaktivitäthoch radioaktiv