鍅[金屬元素]

鍅（Francium）（台灣稱鍅，舊譯作鉣、錺）是一種化學元素，化學符號是Fr，原子序數是87，帶有放射性（最穩定同位素的半衰期只有22分鐘）。鍅是鹼金屬，非常不穩定，其同位素均有放射性，鍅在大自然中是很罕見的。 受相對論效應等影響，鍅的金屬性反而不如銫，金屬活動性更是弱於鉀和鋇。

基本信息

• 中文名稱：鍅
• 外文名：Francium
• 別稱：類銫、鍅
• 符號：Fr
• CAS號：7440-73-5
• 族：IA族（鹼金屬）
• 周期：第七周期
• 密度：1.87g/cm
• 外觀：銀白色質軟金屬
• 熔點：27℃
• 沸點：677℃
• 分子量：223.0197
• 危險性：有放射性

• 水溶性：與水反應
• 安全性描述：有放射性
• 危險性符號：有放射性
• 原子序數：87
• 氧化態：+1
• 元素類別：金屬元素
• 半衰期：約22分鐘

簡介

基本信息

鍅的外部電子排布

中文名稱：鍅

英文名稱：francium

元素符號：Fr

原子序數：87

族-系列：第一主族—鹼金屬

密度：1.870克/立方厘米

性狀：質軟（鹼金屬的特性）

顏色：銀白色

原子屬性

相對原子質量：223.0197

鍅原子的發光

原子半徑：0.27納米

價電子排布：7s1

價電子在每能級排布：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

氧化態：主要有 +1

晶體結構：體心立方晶胞，每個晶胞含有2個金屬原子

物理屬性

物質狀態：固態、具有放射性

熔點：300.2 K（27℃）

沸點：950 K（677℃）

化學性質

由於核不穩定，Fr-223的半衰期最長僅有21分鐘。其化學性質只能在痕量範圍內研究。是最重的鹼金屬元素，也同其他鹼金屬一樣極不穩定。鍅的化學性質活潑，所有的鍅鹽都是水溶性的。由於它有放射性，而且化學反應極度活躍，故此無法製得純鍅。

相關資料

發現過程

鍅是門捷列夫曾經指出的類銫，是莫斯萊所確定的原子序數為87的元素。它的發現經歷了彎曲的道路。

剛開始，化學家們根據門捷列夫的推斷——類銫是一個鹼金屬元素，是成鹽的元素，就嘗試從各種鹽類里去尋找它，但是一無所獲。

1925年7月英國化學家費里恩德特地選定了炎熱的夏天去死海，尋找它。但是，經過辛勞的化學分析和光譜分析後，卻絲毫沒有發現這個元素。

後來又有不少化學家嘗試利用光譜技術以及利用原子量作為突破口去找這個元素，但都沒有成功。

1930年，美國阿拉巴馬州工藝學院物理學教授阿立生宣布，在稀有的鹼金屬礦銫鎦石和鱗雲母中用磁光分析法，發現了87號元素。元素符號定為Vi。可是不久，磁光分析法本身被否定了，利用它發現的元素也就不可能成立。

到1939年，法國女科學家佩里在研究錒的同位素Ac-227的α衰變產物時。從中發現了87號元素，並對它進行研究。為了紀念她的祖國，把87號元素稱為francium，元素符號為Fr。

具體套用

由於它的不穩定和稀有，鍅還沒有商業套用。它已經用於生物學和原子結構的研究領域。鍅對癌症可能存在的診斷幫助的也已經被深入研究了，但是被認為並不實用。

資源材料

據估計，由於鍅的半衰期很短，經計算，地殼中任何時刻鍅的含量約為30g。這使它成為除砹之外的第二稀有的元素。即使是在含量最高的礦石中，每噸也只有0.0000000000037克。

製備方法

鍅可在鈾礦及釷礦中發現，每1×10 個鈾原子中才能找到一個鍅原子。也可透過以質子轟擊釷而獲得。或者通過以下核反應：197Au + 18O → 210Fr + 5n

鍅與銫載體一起用高氯酸鹽、氯鉑酸鹽或鎢矽酸鹽陰離子進行共沉澱，是分離痕量鍅的有效方法。

同位素

現已發現質量數199～232的鍅的全部同位素，其中只有鍅-223、224是天然放射性同位素，以鍅-223的半衰期最長，約22分鐘。其餘都是通過人工核反應合成的。