Frâncio

Frâncio, ₈₇Fr

Aparência
metálico
Frâncio na tabela periódica
Rádon ← Frâncio → Rádio
Cs     87 Fr                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Fr ↓
Número atómico (Z)	87
Série	Metal alcalino
Grupo	1 (IA)
Período	7
Bloco	s
Propriedades atómicas
Eletronegatividade (Pauling)	0,7
Massa atómica	223,0197 u
Raio covalente	260 pm
Raio de Van der Waals	348 pm
Configuração electrónica	[Rn] 7s1
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	1 (base forte)
Propriedades físicas
Estado em CPTP	sólido
Ponto de fusão	300 K
Ponto de ebulição	950 K
Densidade, dureza	1870 kg/m3, dureza desconhecida
Entalpia de fusão	ca. 2 kJ/mol
Entalpia de vaporização	ca. 65 kJ/mol
Pressão de vapor	1 Pa a 404 K
Classe magnética	paramagnético
Outras propriedades
Estrutura cristalina	cúbica centrada no corpo
Condutividade térmica	15 W/(m·K)
Número CAS	7440-73-5
1.º Potencial de ionização	380 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 221Fr sintético 4,8 min α 6,457 217At 222Fr sintético 14,2 min β− 2,033 222Ra 223Fr traços 22 min β− α 1,149 5,430 223Ra 219At
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O frâncio (em homenagem à França) é um elemento químico de símbolo Fr e número atômico 87. A sua eletronegatividade é a mais baixa conhecida e é o segundo elemento menos abundante na natureza, logo a seguir ao ástato. É um metal alcalino altamente radioativo e, tal como qualquer outro do seu grupo, possui um elétron na sua camada de valência.

Marguerite Perey fez a descoberta em 1939, com este elemento sendo o último descoberto na natureza antes de ser sintetizado. Fora do laboratório, o é extremamente raro.

Aplicações

Não há aplicações comerciais para o frâncio devido a sua vida muito curta, também não é possível obter este elemento em quantidades comerciais significativas. É somente usado em tarefas de investigação, tanto no campo da biologia como também no da estrutura atômica.

História

Fred Allison do Alabama Polytechnic Institute anunciou a descoberta deste elemento em 1930, em amostras dos minerais lepidolita, uma forma de mica, e pelucita. Nesta época, eram conhecidos todos os elementos até ao número atômico 92, à exceção dos de número 85 e 87. Em 1934, H.G. MacPherson da University of California, Berkeley desmentiu esta descoberta.

Foi nomeado em homenagem a França, onde foi descoberto em 1939 por Marguerite Perey, da qual trabalhou como assistente de Marie Curie no "Instituto Curie" de Paris. Foi detectado por Perey enquanto estudava o decaimento radioativo do actínio-227, verificando como produto de decaimento um novo elemento, de número atômico 87.

A estrutura atômica do frâncio foi estudada entre 1970 e 1980 por uma equipe de Sylvain Lieberman.

Abundância e obtenção

Da Natureza

Existem traços de frâncio nos minerais de urânio, pois forma-se a partir do 235U, o elemento pai da série radioativa natural do actínio. Com uma média de apenas 30 gramas na crosta terrestre, é o segundo elemento menos abundante.

Sintetizado

Pode se sintetizar na reação nuclear ¹⁹⁷Au + ¹⁸O → ²¹⁰Fr + 5n. Este processo desenvolvido por Stony Brook Physics gera isótopos de frâncio com uma massa de 209, 210 e 211.

Também pode se sintetizar através do bombardeamento de tório com prótons e de rádio ou astato com neutrons.

Íons

O único estado de oxidação detectado em condições não extremas é o +1 (Fr+), do qual é comum a todos os alcalinos.

Isótopos

Existem 41 isótopos de frâncio conhecidos. Com uma meia-vida de 22 minutos, o Fr-223 é o de mais longa vida deste elemento. É resultante da deterioração do isótopo Astato-227, sendo o único isótopo que ocorre naturalmente. Todos os demais são altamente instáveis, consequentemente, o conhecimento das propriedades deste elemento não podem ser obtidos por procedimentos radioquímicos.

Notas e referências

Ligações externas

• «WebElements.com - Francium» (em inglês) 
• «Chemical information for Francium» (em inglês) 
• «EnvironmentalChemistry.com - Francium» (em inglês) 
• «Frâncio - vídeos e imagens» 

Bibliografia

• Pearson, Addison-Wesley, Química para el nuevo milênio, México: Prentice-Hall, 1999, ISBN 9701703413
• Lembrino Pérez, Imelda Luz, Química I, Thomson Learning Ibero, 2006, ISBN 970686640X
• Ferrer Soria, Antonio, Física nuclear y de partículas, Publ. Universitat de Valencia, 2006, ISBN 8437065682
• Rosales Guzmán, Elizabeth, Química 1 para Bachillerato, LIMUSA Noriega Editores, 2005, ISBN 9681866320