ویژگی های فیزیکی و شیمیایی عنصر فرانسیم

عنصر فرانسیم به طور طبیعی در سنگ معدن اورانیوم و توریم (در مقادیر بسیار ناچیز) یافت می شود. در واقع مقدار فرانسیم را در پوسته زمین کمتر از 1 اونس تخمین زده شده است. به عبارت دیگر، در هر زمان مشخصی و به دلیل ناپایدار بودن فرانسیم، تنها حدود 30 گرم فرانسیم در پوسته زمین وجود دارد. عنصر فرانسیوم در حقیقت سنگین ترین فلز قلیایی است.

این عنصر در نتیجه فروپاشی آلفای آکتینیوم به وجود می آید. بنابراین می توان آن را به شکل مصنوعی به وسیله بمباران توریم با پروتون یا با بمباران رادیوم با نوترون تهیه کرد. جالب است بدانید که تا کنون، هیچ گروه تحقیقاتی نتوانسته مقدار قابل توزینی از فرانسیوم را تولید کند. پس این عنصر هنوز تهیه یا جداسازی نشده است و به احتمال زیاد نیز هرگز نخواهد شد.

به دلیل نایابی و همچنین نا پایداری عنصر فرانسیم، امکان جدا کردن اتم های این عنصر در حدی که قابل اندازه گیری باشند وجود ندارد. به بیان دیگر، فرانسیم ناپایدار ترین عنصر در میان صد و یک عنصر اول است. به همین علت، برای بررسی خواص آن بیشتر بر روی مکان آن، در جدول تناوبی عناصر تکیه می کنند. از نظر خصوصیات شیمیایی، نزدیک ترین عنصر به فرانسیم، عنصر سزیم است.

بنابراین پیش بینی می شود که خواص فرانسیوم بسیار شبیه به عنصر سزیم باشد. فرانسیم در واقع، قوی ترین فلز قلیایی خاکی می باشد. این عنصر همچنین الکتروپزیتیو ترین عنصر جدول تناوبی شناخته شده است. از طرفی دیگر، عنصر فرانسیم بعد از عنصر آستاتین، کمیاب ترین و دومین عنصر نادر بر روی زمین است.

خصوصیات قابل توجه فرانسیم از ساختار اتمی ([86Rn] 7s1) آن ناشی می شود. همانند دیگر فلزات قلیایی، تنها یک الکترون در دورترین لایه الکترونی فرانسیم وجود دارد. پس عنصر شماره 87 جدول تناوبی یک فلز یک ظرفیتی است. فاصله این تک الکترون تا هسته، نسبت به فاصله الکترون های نظیر در سایر فلزات قلیایی بیش تر است. بنابراین عنصر واکنش پذیر تر خواهد بود.

علاوه بر آن، این عنصر بیشترین وزن اکی والان را بین تمام عناصر طبیعی نشان می دهد. محاسبات نشان داده است که فرانسیوم کمترین مقدار الکترونگاتیویته را در بین عناصری که تا به امروز کشف شده اند را دارد. همچنین پیش بینی می شود که مقدار انرژی یونش فرانسیوم کمی از عنصر سزیم بیشتر باشد.