فرانسيوم

الفرانسيوم عنصر كيميائي رمزه Fr ورقمه الذري 87 وهو أقل العناصر كهرسلبية، وثاني أندر العناصر في الطبيعة بعد أستاتين. الفرانسيوم معدن نشيط إشعاعيا يضمحل شعاعيا إلى الأستاتين والراديوم والرادون. وهو قلوي له إلكترون تكافؤ واحد.
اكتشفته مارغريت بري في فرنسا في 1939، وهو آخر عنصر طبيعي اكتشف. الفرانسيوم نادر جدا خارج المخبر، توجد آثار منه في فلزات اليورانيوم والثوريوم حيث يتكون ويضمحل باستمرار النظير الشعاعي له فرانسيوم-223. تصل كميته في قشرة الأرض إلى 30 جرام أما النظائر الشعاعية الأخرى فهي صناعية.
محتويات [أخف]
1 الخصائص
2 التطبيقات
3 الجانب التاريخي
3.1 الاكتشافات الخاطئة والناقصة
3.2 تحليل بيري
4 ظهور
4.1 في الطبيعية
4.2 اصطناعي
5 النظائر
6 الاضافات
7 مصادر
8 هوامش ومراجع
[عدل]الخصائص

الفرانسيوم هو أقل العناصر الطبيعية استقرارا. وأكثر نظائره المستقرة هو الفرانسيوم 223 لنصف عمر لا تتجاوز 22 دقيقة فقط. وبالمقابل، الأستاتين هو العنصر الثاني الأقل استقرارا طبيعيا، وبنصف عمر أقصاهه 8.5 ساعة.[1] جميع نظائر الفرانسيوم تضمحل إما إلى الأستاتين أو الراديوم أو غاز الرادون[1]. ويعتبر الفرنسيوم العنصر الأقل استقرارا من جميع العناصر الاصطناعية التي تصل إلى 105 عنصر.[2]
الفرانسيوم معدن قلوي معظم خصائصه الكيميائية تشبه خصائص السيزيوم[2]. وهو ثقيل جدا بإلكترون تكافؤ واحد[3]، ولديه أعلى وزن معادل لأي عنصر.[2] عند صنع الفرانسيوم السائل، يجب أن يكون التوتر السطحي 0،05092 نيوتن / متر عند نقطة انصهاره[4]. هذه النقطة تكون حوالي 27 درجة مئوية (80 درجة فهرنهايت، 300 ك) [5].علما إنها غير مؤكدة بسبب ندرة هذا العنصر وقيامه بالنشاط الإشعاعي. وهكذا، فإن القيمة المقدرة لنقطة الغليان 677 درجة مئوية (1250 درجة فهرنهايت، 950 ك) هي أيضا غير مؤكدة. لأن العناصر المشعة تعطي حرارة كبيرة، فإن الفرانسيوم من المؤكد تقريبا أنه يصبح سائل إذا وجدت كمية كافية لإنتاجه.
قدر لينوس بولينج كهروسلبية الفرانسيوم ب0،7 على مقياس بولينج، مثل السيزيوم.[6] ومنذ ذلك الحين تم تدقيق كهروسلبية السيزيوم وتقدر بـ 0.79. وبالمقابل فلا وجود لأي بيانات تجريبية تسمح بتاكيد قيمة الفرانسيوم [7] هذا الأخير لديه طاقة تأين أعلى بقليل من السيزيوم،[8]. 392.811 (4) كيلو جول / مول مقابل 375.7041 (2) كيلو جول / مول للسيزيوم، كما هو متوقع من آثار النسبية، وهذا يعني ان كهروسلبية السيزيوم أقل من اثنين.
الفرانسيوم يتفاعل مع عدة أملاح للسيزيوم، مثل بيركلورات السيزيوم، والتي تنتج كميات صغيرة من بيركلورات الفرانسيوم. ويمكن استخدام هذا التفاعل لعزل الفرانسيوم، بواسطة ضبط اشعاع السيزيوم حسب طريقة غلكدينيس ونيلسون. وسوف تضاف مع العديد من أملاح السيزيوم الأخرى، بما في ذلك اليودات والبيكرات، والطرطرات (طرطرات الروبيديوم أيضا)، الكلوروبلاتينات ،و السيلوكاونجستات. وهو يتفاعل أيضا مع حمض سيليكوتنجستيك، ومع حمض البيركلوريك دون الفلزات القلوية الأخرى باعتبارها نواقل، فهي توفر وسائل أخرى للفصل.[9][10] بالتقريب جميع أملاح الفرانسيوم قابلة للذوبان في الماء.[11]
[عدل]التطبيقات

بسبب عدم استقراره وندرته، لا توجد تطبيقات تجارية للفرانسيوم.[12][13][14][15][16] وقد استخدمت لأغراض بحثية في مجالات علم الأحياء [17] والتركيب الذري. كما تم استخدامه لتقديم مساعدات لتشخيص مختلف السرطانات المحتملة الاكتشاف، [1] ولكن قد يعتبر هذا التطبيق غير عملي.[14]
قدرة الفرنسيوم على التركيب والتحديد والتبريد بالتوافق مع بنيته الذرية البسيطة صنعت منه موضوعا للتجارب الطيفية المتخصصة. وقد أدت هذه التجارب لمزيد من المعلومات المحددة بشأن مستويات الطاقة والروابط الثابتة بين الجسيمات غير الذرية.[18] دراسات على الضوء المنبعث من الليزر المسلط على أيونات الفرانسيوم- 210 قدمت بيانات دقيقة عن الانتقال بين مستويات الطاقة الذرية التي هي إلى حد ما مماثلة لتوقع هؤلاء من نظرية الكم.[19]
[عدل]الجانب التاريخي

اعتبارا من 1870، اعتقد الكيميائيون أنه يجب أن يكون وراء الفلزات القلوية السيزيوم، مع العدد الذري 87 [1]. وتم الإشارة إليه بعد ذلك موقتا باسم إيكا-سيزيوم.[20] حاولت فرق البحث تحديد وعزل هذا العنصر المفقود، فأعلن مرات عدة (ما لا يقل عن أربعة ادعاءات كاذبة) أنه تم العثور على العنصر قبل إجراء اكتشاف حقيقي.
[عدل]الاكتشافا