鈁(fang)是門(men)捷列(lie)夫曾經(jing)指出的(de)(de)類銫,是莫(mo)斯萊所確定的(de)(de)原(yuan)子序數為87的(de)(de)元素。它(ta)的(de)(de)發現經(jing)歷了彎曲的(de)(de)道路(lu)。
剛開始,化學家(jia)們根據門捷列夫(fu)的(de)推斷——類銫是一(yi)個堿金屬(shu)元素,是成鹽的(de)元素,就嘗試從各種鹽類里去尋(xun)找它,但是一(yi)無所獲。
1925年7月英(ying)國化學家費(fei)里恩德特(te)地選定了炎熱的夏天(tian)去死海尋找它。但(dan)是(shi),經過(guo)辛勞的化學分析(xi)和(he)光譜(pu)分析(xi)后,卻(que)絲毫沒有發現這個元素。
后來(lai)又有(you)(you)不少化學(xue)家嘗試利用(yong)光譜技(ji)術(shu)以及利用(yong)原子(zi)量作(zuo)為突破(po)口去找這個元素(su),但都沒有(you)(you)成功。
1930年,美國亞拉巴馬(ma)州工藝學(xue)院物(wu)理(li)學(xue)教(jiao)授阿立(li)(li)生宣布,在(zai)稀(xi)有的(de)堿(jian)金屬礦銫鎦石和(he)鱗(lin)云(yun)母(mu)中用磁光(guang)分析法,發現了87號(hao)元(yuan)素。元(yuan)素符號(hao)定(ding)為Vi。可是不久,磁光(guang)分析法本身被否定(ding)了,利(li)用它發現的(de)元(yuan)素也就不可能成立(li)(li)。
到1939年,法(fa)國女科(ke)學家佩里在研究錒的(de)同位素(su)Ac-227的(de)α衰變產(chan)物時(shi)。從中發現(xian)了87號(hao)元(yuan)素(su),并(bing)對它進行研究。為(wei)了紀念她的(de)祖國,把87號(hao)元(yuan)素(su)稱為(wei)francium,元(yuan)素(su)符號(hao)為(wei)Fr。
基本信息
中文名稱:鈁
英文(wen)名稱:francium
元素符號:Fr
原子序數:87
族-系列(lie):第(di)一主(zhu)族—堿金屬(shu)
密度:1.870g/cm3
性狀:質(zhi)軟(ruan)(堿金屬(shu)的特性)
顏色(se):有銀白色(se)金屬光澤
原子屬性
相(xiang)對原子(zi)質量:223.0197
原(yuan)子半(ban)徑(jing):0.27納米
價(jia)電(dian)子排布:7s1
價電子在每能(neng)級排布(bu):2,8,18,32,18,8,1
電子數:2-8-18-32-18-8
電子層:K-L-M-N-O-P
氧化(hua)態:主要(yao)有+1
晶體(ti)結(jie)構:體(ti)心立(li)方晶胞,每個晶胞含(han)有2個金屬原子
物理屬性
物質(zhi)狀態(tai):固態(tai)、具有放射性
熔點:300.2K(27℃)
沸(fei)點:950K(677℃)
化學性質
由(you)(you)于核(he)不穩(wen)定,Fr-223的半衰期(qi)最(zui)長僅有21分鐘。其(qi)化學性(xing)質只能(neng)在痕量范(fan)圍內研究。是最(zui)重的堿金屬(shu)(shu)元素,也(ye)同其(qi)他堿金屬(shu)(shu)一樣極不穩(wen)定。鈁(fang)的化學性(xing)質活潑,所有的鈁(fang)鹽都(dou)是水(shui)溶(rong)性(xing)的。由(you)(you)于它有放射(she)性(xing),而(er)且化學反(fan)應極度活躍,故此無法制得純鈁(fang)。
由于它(ta)的(de)不(bu)穩定(ding)和(he)稀有(you),鈁(fang)還沒(mei)有(you)商業應用(yong)(yong)。它(ta)已經用(yong)(yong)于生(sheng)物學和(he)原子(zi)結(jie)構的(de)研究領域。鈁(fang)對癌(ai)癥可能存(cun)在的(de)診(zhen)斷幫助(zhu)的(de)也已經被(bei)深入(ru)研究了,但是(shi)被(bei)認(ren)為并不(bu)實用(yong)(yong)。
鈁可(ke)在鈾礦及釷(tu)礦中發現,每1×1018個(ge)鈾原子(zi)中才能找到一個(ge)鈁原子(zi)。也可(ke)透過以質(zhi)子(zi)轟擊釷(tu)而獲(huo)得。或者(zhe)通(tong)過以下(xia)核反應:197Au + 18O → 210Fr + 5n
資源分布
據估(gu)計(ji),由(you)于鈁的半(ban)衰(shuai)期很短,經計(ji)算(suan),地(di)殼中任何(he)時刻鈁的含量(liang)(liang)約為30g。這使(shi)它成為除砹之外的第二稀有的元素(su)。即使(shi)是(shi)在(zai)含量(liang)(liang)最高的礦石中,每(mei)噸也只有0.0000000000037克(ke)。
現已發現質量數199~232的(de)(de)鈁(fang)的(de)(de)全(quan)部同位(wei)素,其中只有(you)鈁(fang)-223、224是天然放(fang)射(she)性同位(wei)素,以鈁(fang)-223的(de)(de)半(ban)衰期最長,約(yue)22分鐘。其余都是通過(guo)人工核反應合成的(de)(de)。
世界(jie)上最(zui)不穩(wen)(wen)定的天然(ran)(ran)元(yuan)素:鈁,1939年由(you)法國巴黎居里(li)研究(jiu)所的Maguerite Perey發現,是元(yuan)素周期表中最(zui)不穩(wen)(wen)定的自然(ran)(ran)存在元(yuan)素,其最(zui)穩(wen)(wen)定的同位素鈁-223的半衰(shuai)期僅為22分鐘。(吉尼斯(si)世界(jie)紀錄)