Francio: differenze tra le versioni

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{{F|chimica|gennaio 2020}}

{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" align="right" style="margin-left:1em;"

{{elemento chimico

| colspan="6" cellspacing="0" cellpadding="2"|

|Nome = francio

{| align="center" border="0"

|Serie_chimica = [[metalli alcalini]]

| colspan="2" align="center" | [[radon]] - '''francio''' - [[radio (elemento)|radio]]

|Nucleoni =

|-

|Precedente = [[radon]]

| rowspan="3" valign="center" | [[Cesio (elemento)|Cs]]<br/>

|Successivo = [[Radio (elemento chimico)|radio]]

'''Fr'''<br/>&nbsp;&nbsp;

|Simbolo = Fr

|-

|Numero_atomico = 87

| align="center" | [[Immagine:Fr-TableImage.png|250px|tavola periodica, francio]]

|Gruppo = [[Metalli alcalini|1 (IA)]]

<div align="right"><small>[[Tavola periodica]]</small></div>

|Periodo = [[elementi del periodo 7|7]]

|}

|Blocco = [[Elementi del blocco s|s]]

|-

|Densità = 1&nbsp;870 kg/m³

! colspan="6" align=center bgcolor="#ff6666" | '''Generalità'''

|Durezza =

|-

|Aspetto =

|colspan="3"| [[Elemento chimico|Nome]], Simbolo, Numero atomico

|Didascalia = metallico

|colspan="3"| francio, Fr, 87

|Spettro =

|-

|Massa_atomica = {{M|223,02|ul=u}}

|colspan="3"| [[Serie chimica]]

|Raggio_atomico =

|colspan="3"| [[metalli alcalini]]

|Raggio_covalente = {{M|260|ul=pm}}

|-

|Raggio_di_van_der_Waals = 348 pm

|colspan="3"| [[Gruppo della tavola periodica|Gruppo]], [[Periodo della tavola periodica|Periodo]], [[blocco della tavola periodica|Blocco]]

|Configurazione_elettronica = <nowiki>[</nowiki>[[Radon|Rn]]<nowiki>]</nowiki>7s¹

|colspan="3"| [[elementi del gruppo 1|1 (IA)]], [[elementi del periodo 7|7]], [[orbitale|s]]

|Termine_spettroscopico = ²S_1/2

|-

|Elettroni = 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1

|colspan="3"| [[Densità]], [[Scala di Mohs|Durezza]]

|Numero_di_ossidazione = +1 (fortemente [[base (chimica)|basico]])

|colspan="3"| 1870 kg/m³, n.d.

|Struttura_cristallina = [[Reticolo cubico a corpo centrato|cubica a corpo centrato]]

|-

|colspanStato ="3"| [[colore|Aspettosolido]]

|Fusione = ? {{Converti|300|K|lk=on}}

|colspan="3"| metallico

|Ebollizione = ? {{Converti|950|K}}

|-

|Punto_critico =

! colspan="6" align="center" bgcolor="#ff6666" | '''Proprietà atomiche'''

|Punto_triplo =

|-

|Volume_molare =

|colspan="3"| [[Peso atomico]]

|Calore_di_evaporazione =

|colspan="3"| [223,02] [[unità di massa atomica|amu]]

|Calore_di_fusione =

|-

|Tensione_di_vapore =

|colspan="3"| [[Raggio atomico]] (calc.)

|Velocità_del_suono =

|colspan="3"| nessun dato

|Numero_CAS = 7440-73-5

|-

|Elettronegatività = 0,7 ([[scala di Pauling]])

|colspan="3"| [[Raggio covalente]]

|Calore_specifico =

|colspan="3"| nessun dato

|Conducibilità_elettrica = {{M|3|e=6}}/m·[[Ohm|Ω]]

|-

|Conducibilità_termica = 15 [[Conducibilità termica#Unità di misura|W/(m·K)]]

|colspan="3"| [[Raggio di van der Waals]]

|Energia_1a_ionizzazione = 393 kJ/mol

|colspan="3"| nessun dato

|Isotopo_1 = ²²¹Fr

|-

|NA_1 = sintetico

|colspan="3"| [[Configurazione elettronica]]

|TD_1 = 4,8 minuti

|colspan="3"| <nowiki>[</nowiki>[[Radon|Rn]]<nowiki>]</nowiki>7s¹

|DM_1 = [[decadimento alfa|α]]

|-

|DE_1 = 6,457

|colspan="3"| elettroni ([[elettrone|e^-]]) per [[livello energetico]]

|DP_1 = [[astato|²¹⁷At]]

|colspan="3"| 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1

|Isotopo_2 = ²²²Fr

|-

|NA_2 = sintetico

|colspan="3"| [[Numero di ossidazione|Stati di ossidazione]]

|TD_2 = 14,2 minuti

|colspan="3"| 1 (fortemente [[base (chimica)|basico]])

|DM_2 = [[decadimento beta|β⁻]]

|-

|DE_2 = 2,033

|colspan="3"| [[Struttura cristallina]]

|DP_2 = [[Radio (elemento chimico)|²²²Ra]]

|colspan="3"| cubica a corpo centrato

|Isotopo_3 = ²²³Fr

|-

|NA_3 = '''100%'''

! colspan="6" align="center" bgcolor="#ff6666" | '''Proprietà fisiche'''

|TD_3 = 22 minuti

|-

|DM_3 = [[decadimento beta|β⁻]]<br />[[decadimento alfa|α]]

|colspan="3"| Stato a temperatura ambiente

|DE_3 = 1,149<br />5,430

|colspan="3"| solido

|DP_3 = [[Radio (elemento chimico)|²²³Ra]]<br />[[astato|²¹⁹At]]

|-

}}

|colspan="3"| [[Punto di fusione]]

|colspan="3"| 300,2 [[Kelvin|K]] (27°[[Celsius|C]])

|-

|colspan="3"| [[Punto di ebollizione]]

|colspan="3"| 950 K (677°C)

|-

|colspan="3"| [[Volume molare]]

|colspan="3"| nessun dato

|-

|colspan="3"| [[Calore di evaporazione]]

|colspan="3"| nessun dato

|-

|colspan="3"| [[Calore di fusione]]

|colspan="3"| nessun dato

|-

|colspan="3"| [[Tensione di vapore]]

|colspan="3"| nessun dato

|-

|colspan="3"| [[Velocità del suono]]

|colspan="3"| nessun dato

|-

! colspan="6" align="center" bgcolor="#ff6666" | '''Varie'''

|-

|colspan="3"| [[Elettronegatività]]

|colspan="3"| 0,7 ([[scala di Pauling]])

|-

|colspan="3"| [[Calore specifico]]

|colspan="3"| nessun dato

|-

|colspan="3"| [[Conducibilità elettrica]]

|colspan="3"| {{Exp|3|6}}/m [[ohm]]

|-

|colspan="3"| [[Conducibilità termica]]

|colspan="3"| 15 [[watt per metro-kelvin|W/(m*K)]]

|-

|colspan="3"| [[Energia di ionizzazione|Energia di prima ionizzazione]]

|colspan="3"| 380 kJ/mol

|-

! colspan="6" align="center" bgcolor="#ff6666" | '''Isotopi più stabili'''

|-

! iso||NA||TD||DM||DE||DP

|-

| ²²¹Fr

| tracce

| 4,8 minuti

| [[decadimento alfa|&alpha;]]

| 6,457

| ²¹⁷[[astato|At]]

|-

| ²²²Fr

| sintetico

| 14,2 minuti

| [[decadimento beta|&beta;]]^-

| 2,033

| ²²²[[radio (elemento)|Ra]]

|-

| ²²³Fr

| '''100%'''

| 22 minuti

| [[decadimento beta|&beta;]]^-<br/>[[decadimento alfa|&alpha;]]

| 1,149<br/>5,430

| ²²¹Ra<br/>²¹⁹[[astato|At]]

|-

! colspan="6" align="center" bgcolor="#ff6666" | <small>

iso = [[isotopo]]<br/>

NA = abbondanza in natura<br/>

TD = [[emivita|tempo di dimezzamento]]<br/>

DM = modalità di decadimento<br/>

DE = energia di decadimento in MeV<br/>

DP = prodotto del decadimento</small>

|}

Il '''francio''' è l'[[Elemento (chimico)|elemento chimico]] di [[numero atomico]] 87. Ile il suo [[Simbolo chimico|simbolo]] è '''Fr'''.

È un [[metalli alcalini|metallo alcalino]] che può trovarsi nei minerali dell'[[uranio]] e del [[torio]]. Si stima che il suo punto di fusione sia lievemente superiore alla [[temperatura ambiente]].<ref>In genere come "[[temperatura ambiente]]" si assumono la temperatura di 25&nbsp;°C (ovvero 298 K), per cui gli unici elementi che abbiano una temperatura di fusione minore di questa sono [[bromo]] {{tutto attaccato|(T_fus &#61; 265,95 K)}} e [[Mercurio (elemento chimico)|mercurio]] {{tutto attaccato|(T_fus &#61; 234,32 K),}} ma siccome nella sua accezione più generale la temperatura ambiente può essere qualsiasi temperatura compatibile con le condizioni meteorologiche, si può dire che anche gli elementi metallici [[Cesio (elemento chimico)|cesio]] {{tutto attaccato|(T_fus &#61; 301,59 K),}} [[Gallio (elemento chimico)|gallio]] {{tutto attaccato|(T_fus &#61; 302,91 K),}} francio {{tutto attaccato|(T_fus &#61; 300,15 K)}} e [[rubidio]] {{tutto attaccato|(T_fus &#61; 312,46 K)}} sono liquidi a temperature "prossime" a quella ambiente.</ref>

È un [[metalli alcalini|metallo alcalino]] che può trovarsi nei minerali dell'uranio e del torio.

Prima della sua scoperta, era indicato come eka-cesio. È estremamente radioattivo; il suo isotopo più stabile, il francio-223 (originariamente chiamato attinio K per la [[catena di decadimento]] naturale in cui compare), ha un'emivita di soli 22 minuti. È l'elemento meno [[elettronegativo]] ed è il primo elemento naturale più instabile ed il più raro. Gli isotopi del francio decadono rapidamente in [[astato]], [[Radio (elemento chimico)|radio]] e [[radon]].

A causa dell'aspetto generale degli altri elementi nella colonna della sua tavola periodica, si presume che il francio apparirebbe come un metallo altamente reattivo, se ne potesse essere raccolto abbastanza per essere visto come un solido o liquido. L'ottenimento di un tale campione è altamente improbabile, poiché il calore estremo di decadimento causato dalla sua breve emivita vaporizzerebbe immediatamente qualsiasi quantità visibile dell'elemento.

Il francio è stato scoperto da [[Marguerite Perey]] in Francia (da cui prende il nome l'elemento) nel 1939.<ref>{{cita pubblicazione|cognome=Perey |nome=M. |data=1º ottobre 1939 |titolo=L'élément 87 : AcK, dérivé de l'actinium |rivista=Journal de Physique et le Radium |lingua=fr |volume=10 |numero=10 |pp=435-438 |doi=10.1051/jphysrad:019390010010043500 |issn=0368-3842 |url=https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00233698/document }}</ref> È stato l'ultimo elemento scoperto per la prima volta in natura, piuttosto che per sintesi. Fuori dal laboratorio, il francio è estremamente raro, di cui si trovano tracce nei minerali di [[uranio]] e [[torio]], dove l'[[isotopo]] francio-223 si forma e decade continuamente. Gli altri isotopi (eccetto il francio-221) sono interamente sintetici. La quantità maggiore prodotta in laboratorio era un cluster di oltre {{formatnum:300000}} atomi.<ref name=chemnews>{{cita pubblicazione|url=http://pubs.acs.org/cen/80th/francium.html|titolo=Francium|rivista=Chemical and Engineering News|data=2003|nome=Luis A. |cognome=Orozco |volume=81|numero=36|p=159|doi=10.1021/cen-v081n036.p159}}</ref>

== Caratteristiche ==

Il francio è il più pesante dei metalli alcalini; è il prodotto del [[decadimento alfa]] dell'[[attinio]] e può essere prodotto artificialmente per bombardamento del [[torio]] con [[protone|protoni]]. È il meno stabile di tutti gli elementi naturali.

Sono noti 41 isotopi del francio, di cui il più stabile, con un'[[Emivita (fisica)|emivita]] di 22 minuti, è ²²³Fr, prodotto dal decadimento di [[attinio|²²⁷[[astato|AtAc]].

Il francio è l'elemento piùmeno elettropositivo[[elettronegatività|elettronegativo]] del sistema periodico, esso infatti nella [[scala di Pauling]] ha il valore minore di elettronegatività (0,7). L'ipotetico sale FrF (fluoruro di francio) sarebbe il [[composto ionico]] più stabile ottenibile.

ciao billi

== Applicazioni ==

Data la sua scarsararissima presenza in natura ({{Val|15|-|20|ul=g}} nella [[crosta terrestre]]) e instabilità, l'elemento non ha campi di utilizzo definiti.

== Storia ==

Il francio (l<nowiki>{{'</nowiki>}}''ekacesio'' di [[DmitriDmitrij Ivanovič Mendeleev|Mendeleev]]) fu identificato nel [[1939]] da [[Marguerite Perey]], ricercatriceassistente di laboratorio dell'Istituto [[LouisIstituto PasteurCurie (Parigi)|PasteurIstituto Curie di Parigi]], Tratra i prodotti di disintegrazione del [[attinio|²²⁷[[attinio|Ac]]. Marguerite osservò un decadimento di particelle alfa, non beta come avevano detto i suoi colleghi statunitensi, che provocava un aumento di radioattività che si bloccò ad un certo momento, dove, per l'appunto si stava formando il Francio. <ref>{{Cita web|url=http://www.periodicvideos.com/videos/087.htm|titolo=Francium Video - The Periodic Table of Videos - University of Nottingham|sito=www.periodicvideos.com|accesso=2024-11-10}}</ref>Il nome fu scelto dalla scopritrice in omaggio alla [[Francia|sua nazionalità]], sebbene prima fu proposto di chiamarlo "Catmio", poiché si pensava che avrebbe avuto più facilità a diventare un catione.

== Disponibilità ==

Il francio è presente in piccole tracce nella [[crosta terrestre]] sotto forma dell'[[isotopo]] 223 detto anche ''attinio-K'' in quanto si forma per [[decadimento alfa]] del [[attinio|²²⁷[[attinio|Ac]]. SiaConsiderato peril unsuo [[emivita (fisica)|tempo di dimezzamento]] di soli 21,8 minuti siae perchéche l'emissione α riguarda solo l'1% del decadimento complessivo di ²²⁷Ac, si stima inche tuttanell'intera la[[Terra]] crosta terrestrene esistano solonon circapiù 30di 25 grammi.<ref>{{Cita web|http://pubs.acs.org/cen/80th/francium.html|Chemical and Engineering News|lingua=en|autore=Louis A. Orozco}}</ref> Altre stime riportate da [[Peter Atkins]] ridurrebbero a soli diciassette atomi la quantità di francio contemporaneamente presente in un dato istante sul nostro pianeta.<ref>{{Cita libro|autore=P. Atkins|titolo=Il Regno periodico|editore=Zanichelli|p=43}}</ref> È l'elemento chimico più instabile tra i primi 103 della tavola periodica.

Proprio a causa della sua rarità le sue proprietà chimiche e fisiche non sono ancora state definite completamente;

Gli altri isotopi che si formano per decadimento dell'isotopo ²³⁵[[uranio|U]] o per bombardamento del [[torio]] hanno emivite ancora più brevi per cui non si trovano in natura.

è stato studiato per mezzo di tecniche radiochimiche, le quali hanno evidenziato che il suo ione più stabile è lo ione Fr⁺.

Gli altri isotopi, che si formano per decadimento dell'isotopo [[Uranio-235|²³⁵U]] o per bombardamento del [[torio]], hanno emivite ancora più brevi per cui non si trovano in natura.

== Francio prodotto artificialmente ==

Gli isotopi da 208 a 211 possono essere prodotti tramite reazione nucleare di fusione-evaporazione tra un fascio di ¹⁸[[ossigeno|O]] e un bersaglio di ¹⁹⁷[[oro|Au]]; questa tecnica, sviluppata dai ricercatori di [[Stony Brook]], viene attualmente applicata presso i Laboratori Nazionali di [[Legnaro]]<ref>{{cita ([web|http://www.lnl.infn.it |LNL])}}</ref> dell'[[Istituto nazionale di fisica nucleare|INFN]] per alimentare una [[Laser_cooling|trappola magneto-ottica]]. Nel luglio [[2007]] è stato ottenuto un campione di circa 1000010&nbsp;000 atomi intrappolati dell'isotopo 210, da ricercatori delle Università di [[Universit%C3%A0_degli_studi_di_FerraraUniversità degli Studi di Ferrara|Ferrara]], [[Universit%C3%A0_di_PisaUniversità di Pisa|Pisa]] e [[Universit%C3%A0_degli_studi_di_SienaUniversità degli Studi di Siena|Siena]].

Dal [[2012]] all'esperimento CRIS (Collinear Resonant Ionization Spectroscopy) del laboratorio [[ISOLDE]] del [[CERN]] di [[Ginevra]], vengono studiati gli isotopi del francio, in particolare sono stati misurati per la prima volta il [[momento magnetico]] e il [[raggio di carica]] degli [[isotopo|isotopi]] ^{202–206,218,219,229,231}Fr.<ref>{{Cita web|http://www.nupecc.org/npn/npn232.pdf|CRIS: A New Sensitive Device for Laser Spectroscopy of Exotic Nuclei|lingua=en|formato=PDF|autore=Kieran Flanagan}} ({{M|4,4|ul=MB}}) In: {{Cita pubblicazione|titolo=Nuclear Physics News|volume=23|numero=2|anno=2013, S. 24–26|doi=10.1080/10619127.2013.793094}}.</ref>

== Altri progettiNote ==

<references/>

{{Interprogetto|commons=Francium|wikt=francio|wikt_etichetta=francio}}

== Bibliografia ==

==Collegamenti esterni==

* {{cita libro | nome= Francesco | cognome= Borgese | titolo= Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico | editore= CISU | città= Roma | anno= 1993 | isbn= 88-7975-077-1 | url= http://books.google.it/books?id=9uNyAAAACAAJ}}

*{{it}} [http://www.lnl.infn.it/ Laboratori Nazionali di Legnaro]

* {{cita libro | autore= R. Barbucci | autore2= A. Sabatini | autore3= P. Dapporto | titolo= Tavola periodica e proprietà degli elementi | editore= Edizioni V. Morelli | città= Firenze | anno= 1998 | cid= Tavola periodica e proprietà degli elementi | url= http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html | urlmorto= sì | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20101022060832/http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html | dataarchivio= 22 ottobre 2010 }}

*{{en}} [http://periodic.lanl.gov/elements/87.html Los Alamos National Laboratory - Francium]

*{{en}} [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/index.html WebElements.com - Francium]

*{{en}} [http://www.andyscouse.com/pages/francium.htm Chemical information for Francium]

*{{en}} [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Fr.html EnvironmentalChemistry.com - Francium]

== Altri progetti ==

{{Elemento chimico}}

{{interprogetto|wikt=francio|wikt_etichetta=francio}}

== Collegamenti esterni ==

[[Categoria:Elementi chimici]]

* {{Collegamenti esterni}}

[[categoria:Metalli]]

* {{Cita web|http://www.lnl.infn.it/|Laboratori Nazionali di Legnaro}}

* {{Cita web|1=http://periodic.lanl.gov/elements/87.html|2=Francium|lingua=en|editore=[[Los Alamos National Laboratory]]|accesso=12 maggio 2005|dataarchivio=23 novembre 2010|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20101123174904/http://periodic.lanl.gov/elements/87.html|urlmorto=sì}}

* {{Cita web|http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/index.html|Francium|lingua=en|sito=WebElements.com}}

* {{Cita web|http://www.andyscouse.com/pages/francium.htm|Chemical information for Francium|lingua=en}}

* {{Cita web|http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Fr.html|Francium|lingua=en|sito=EnvironmentalChemistry.com}}

{{LinkElementi AdQ|enchimici}}

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