Francio
El francio es un metal muy raro en el planeta, sólo se encuentran trazas de este elemento en los minerales de uranio y torio. En concreto, el radioisótopo francio-223 se crea y decae continuamente en la naturaleza, produciendo astato, radio y radón.
Este metal alcalino radiactivo fue descubierto y aislado en 1939 por la física francesa Marguerite Perey, que trabajaba en el Instituto Curie. Perey consiguió purificar muestras de lantano que contenían actinio, que por desintegración alfa (emisión de núcleos de helio) se transmuta en francio.
Francio
El francio pertenece al grupo 1 de la tabla periódica.
El francio es el elemento más inestable entre los 101 primeros elementos de la tabla periódica. Por ello, nunca se ha producido una muestra suficientemente abundante de francio para su estudio, por lo que se suponen ciertas propiedades basadas en el patrón de la tabla periódica.
El isótopo más estable del francio es el Fr, que tiene una vida media de 21,8 minutos, tras lo cual se transmuta en astato-219 mediante desintegración alfa, que es el único elemento radiactivo comparable a él en la naturaleza, con una vida media de sólo 56 segundos.
Se conocen 34 isótopos de francio, de los cuales 32 son sintéticos, y todos ellos decaen en isótopos de astato, radio y radón. Los isótopos producidos en la naturaleza son el francio-223 y el francio-221, este último con una vida media de 4,8 minutos.
Es un metal químicamente similar al cesio.
Como es un metal alcalino, se supone que tiene una alta reactividad.
Por ser un metal muy pesado y porque su nivel de energía más alto sólo puede ser ocupado por un electrón, tiene el mayor peso equivalente de todos los elementos químicos.
Es el segundo elemento más escaso del planeta, sólo superado por la astatina.
Propiedades físicas
- Su punto de fusión es de 27 °C y su punto de ebullición es de 677 °C.
- Su densidad es de 1870 kg/m3.
- A temperatura ambiente es líquido.
- Es un metal paramagnético.
Propiedades químicas
- Su único estado de oxidación es +1 y es una base fuerte.
- Es muy reactivo.
- El francio coprecipita al interactuar con el perclorato de cesio (también con el yodato, el picrato, el tartrato, el cloroplatinato y el silicowolframato de cesio y con el tartrato de rubidio), formando cantidades ínfimas de perclorato de francio.
- El francio también puede coprecipitar interactuando con el ácido silicowolfrámico y el ácido perclórico, sin que otro metal esté presente en la coprecipitación.
- La mayoría de las sales de calcio son solubles en agua.
- Atómicamente, está compuesto por 87 electrones, 136 neutrones y 87 protones.
- Su nube de electrones oscila en 7 niveles de energía.
Usos
El francio es un metal sin aplicaciones comerciales debido a su gran inestabilidad nuclear y a su escasez en el planeta.
Sin embargo, en el ámbito científico se ha utilizado con fines de investigación en el campo de la química y en el estudio de la estructura atómica.
Los esfuerzos por mejorar la síntesis del francio han dado lugar a experimentos de espectroscopia especializada, que a su vez han permitido conocer mejor los niveles de energía y las constantes de acoplamiento de las partículas subatómicas.
Asimismo, los estudios sobre la luz emitida por iones de francio-210 atrapados por láser han permitido obtener datos precisos sobre las transiciones entre niveles energéticos atómicos, comprobando que éstos coinciden con las predicciones de la teoría cuántica.