Buka menu utama

Fransium

Unsur dengan nomor atom 87

Fransium adalah unsur kimia dengan simbol Fr dan nomor atom 87. Unsur ini dulunya dikenal dengan nama eka-caesium. Unsur ini sangat radioaktif; isotopnya yang paling stabil, fransium-223 (awalnya disebut aktinium-K), memiliki waktu paruh hanya 22 menit. Unsur ini adalah elemen elektronegatif paling rendah kedua setelah sesium dan elemen kedua paling langka yang ada di alam setelah astatin. Isotop dari fransium sangat cepat meluruh menjadi astatin, radium, dan radon. Sebagai logam alkali, unsur ini memiliki satu elektron valensi.

Fransium,  87Fr
Sifat umum
Nama, simbol fransium, Fr
Pengucapan /ˈfrænsiəm/
FRAN-see-əm
Penampilan tidak diketahui
Fransium di tabel periodik
Hydrogen (diatomic nonmetal)
Helium (noble gas)
Litium (alkali metal)
Berilium (alkaline earth metal)
Boron (metalloid)
Karbon (polyatomic nonmetal)
Nitrogen (diatomic nonmetal)
Oksigen (diatomic nonmetal)
Fluor (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natrium (alkali metal)
Magnesium (alkaline earth metal)
Aluminium (post-transition metal)
Silikon (metalloid)
Fosfor (polyatomic nonmetal)
Belerang (polyatomic nonmetal)
Klor (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kalium (alkali metal)
Kalsium (alkaline earth metal)
Skandium (transition metal)
Titanium (transition metal)
Vanadium (transition metal)
Kromium (transition metal)
Mangan (transition metal)
Besi (transition metal)
Kobalt (transition metal)
Nikel (transition metal)
Tembaga (transition metal)
Seng (transition metal)
Galium (post-transition metal)
Germanium (metalloid)
Arsenik (metalloid)
Selenium (polyatomic nonmetal)
Bromin (diatomic nonmetal)
Kripton (noble gas)
Rubidium (alkali metal)
Stronsium (alkaline earth metal)
Itrium (transition metal)
Zirkonium (transition metal)
Niobium (transition metal)
Molibdenum (transition metal)
Teknesium (transition metal)
Rutenium (transition metal)
Rodium (transition metal)
Paladium (transition metal)
Perak (transition metal)
Kadmium (transition metal)
Indium (post-transition metal)
Timah (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Telurium (metalloid)
Yodium (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Sesium (alkali metal)
Barium (alkaline earth metal)
Lantanum (lanthanide)
Serium (lanthanide)
Praseodimium (lanthanide)
Neodimium (lanthanide)
Prometium (lanthanide)
Samarium (lanthanide)
Europium (lanthanide)
Gadolinium (lanthanide)
Terbium (lanthanide)
Disprosium (lanthanide)
Holmium (lanthanide)
Erbium (lanthanide)
Tulium (lanthanide)
Iterbium (lanthanide)
Lutesium (lanthanide)
Hafnium (transition metal)
Tantalum (transition metal)
Tungsten (transition metal)
Renium (transition metal)
Osmium (transition metal)
Iridium (transition metal)
Platinum (transition metal)
Emas (transition metal)
Raksa (transition metal)
Talium (post-transition metal)
Timbal (post-transition metal)
Bismut (post-transition metal)
Polonium (post-transition metal)
Astatin (metalloid)
Radon (noble gas)
Fransium (alkali metal)
Radium (alkaline earth metal)
Aktinium (actinide)
Torium (actinide)
Protaktinium (actinide)
Uranium (actinide)
Neptunium (actinide)
Plutonium (actinide)
Amerisium (actinide)
Kurium (actinide)
Berkelium (actinide)
Kalifornium (actinide)
Einsteinium (actinide)
Fermium (actinide)
Mendelevium (actinide)
Nobelium (actinide)
Lawrensium (actinide)
Ruterfordium (transition metal)
Dubnium (transition metal)
Seaborgium (transition metal)
Bohrium (transition metal)
Hasium (transition metal)
Meitnerium (unknown chemical properties)
Darmstadtium (unknown chemical properties)
Roentgenium (unknown chemical properties)
Kopernisium (transition metal)
Nihonium (unknown chemical properties)
Flerovium (post-transition metal)
Moskovium (unknown chemical properties)
Livermorium (unknown chemical properties)
Tenesin (unknown chemical properties)
Oganeson (unknown chemical properties)
Cs

Fr

Uue
radonfransiumradium
Nomor atom (Z) 87
Golongan, blok golongan 1 (logam alkali), blok-s
Periode periode 7
Kategori unsur   logam alkali
Bobot atom standar (Ar) (223)
Konfigurasi elektron [Rn] 7s1
per kelopak
2, 8, 18, 32, 18, 8, 1
Sifat fisika
Fase solid presumably
Titik lebur ? 300 K ​(? 27 °C, ​? 80 °F)
Titik didih ? 950 K ​(? 677 °C, ​? 1250 °F)
Kepadatan mendekati s.k. 1.87? (extrapolated, not measured) g/cm3
Kalor peleburan ca. 2 kJ/mol
Kalor penguapan ca. 65 kJ/mol
Tekanan uap (extrapolated)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 404 454 519 608 738 946
Sifat atom
Bilangan oksidasi 1 (oksida basa kuat)
Elektronegativitas Skala Pauling: 0.7
Jari-jari kovalen 260 (extrapolated) pm
Jari-jari van der Waals 348 (extrapolated) pm
Lain-lain
Struktur kristal ​cubic body-centered (extrapolated)
[[Berkas:cubic body-centered (extrapolated)|50px|alt=Struktur kristal Cubic body-centered (extrapolated) untuk fransium|Struktur kristal Cubic body-centered (extrapolated) untuk fransium]]
Konduktivitas termal 15 (extrapolated) W/(m·K)
Resistivitas listrik 3 µ (calculated) Ω·m
Arah magnet Paramagnetic
Nomor CAS 7440-73-5
Isotop fransium terstabil
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Moda peluruhan Pro­duk
221Fr trace 4.8 min α 217At
222Fr syn 14.2 min β 222Ra
223Fr trace 22.00 min β 223Ra
α 219At
| referensi | di Wikidata

Fransium dalam bentuk bongkahan belum pernah terlihat. Jika dilihat dari karakteristik umum unsur-unsur lainnya yang sekolom di tabel periodik, diasumsikan fransium adalah logam yang sangat reaktif. Mendapatkan sampelnya hampir tidak mungkin, karena panas ekstrim peluruhan (waktu paruh isotop yang terlama hanya 22 menit) akan segera menguap setiap terdapat sejumlah unsur yang dapat terlihat.

Fransium ditemukan oleh Marguerite Perey di Perancis (yang kemudian menjadi nama elemen ini) pada tahun 1939. Elemen ini adalah elemen terakhir yang pertama kali ditemukan di alam, bukan disintesis.[a] Di luar laboratorium, fransium sangat langka, dengan sejumlah kecil ditemukan dalam bijih uranium dan torium, di mana isotop fransium-223 terus terbentuk dan meluruh. Unsur ini terdapat di kerak bumi sebanyak 20-30 g setiap saat, isotop yang lain (kecuali fransium-221) merupakan sintetis. Jumlah terbesar yang dihasilkan di laboratorium adalah 300.000 atom.

Daftar isi

KarakteristikSunting

Fransium adalah salah satu unsur yang paling tidak stabil yang terjadi secara alamiah: isotop francium-223 yang paling lama waktu paruhnya, hanya 22 menit. Sebanding dengan elemen astatin, dimana isotop alami yang paling stabil, astatine-219, memiliki waktu paruh 56 detik, meskipun astatin-210 sintetis jauh lebih lama waktu paruhnya (8.1 jam). Semua isotop fransium meluruh menjadi astatin, radium, atau radon.[1] Fransium-223 juga memiliki waktu paruh lebih pendek daripada waktu paruh isotop semua elemen sintetis sampai elemen 105, dubnium.[2]

Francium adalah logam alkali yang sifat kimianya sebagian besar menyerupai sesium. Sebuah elemen berat dengan satu elektron valensi,[3] unsur ini memiliki bobot ekivalen tertinggi dari semua elemen. Cairan fransium- jika dibuat—harus memiliki tegangan permukaan 0.05092 N/m pada titik didihnya.[4] Titik lebur fransium dihitung sekitar 27 °C (80 °F, 300 K). Titik lebur ini tidak pasti karena langkanya elemen ini dan sifatnya yang radioaktif. Dengan demikian, diperkirakan nilai titik didih 677 °C (1250 °F, 950 K) juga tidak pasti.

Linus Pauling memperkirakan elektronegativitas fransium adalah 0.7 pada skala Pauling, sama seperti cesium;[5] nilai untuk cesium telah disempurnakan menjadi 0.79, tetapi tidak ada data eksperimen yang memungkinkan perbaikan nilai untuk fransium.[6] Fransium memiliki energi ionisasi sedikit lebih tinggi dari sesium,[7] 392.811(4) kJ/mol (sesium 375.7041(2) kJ/mol). Fransium juga memiliki afinitas elektron lebih tinggi dari sesium dan ion Fr harusnya lebih terpolarisasi dari ion Cs.[8]

IsotopSunting

Ada 34 diketahui isotop fransium mulai dari massa atom 199 sampai 232.[9] Francium memiliki tujuh isomer nuklir metastabil. Fransium-223 dan fransium-221 adalah satu-satunya isotop yang muncul di alam.[10]

Fransium-223 adalah isotop yang paling stabil dengan waktu paruh 21.8 menit, dan sampai saat ini diperkirakan tidak akan mungkin akan ditemukan isotop fransium dengan waktu paruh yang lebih panjang. Fransium-223 adalah produk kelima dari seri peluruhan aktinium sebagai isotop anakan dari aktinium-227.[11] Francium-223 kemudian meluruh menjadi radium-223 dengan peluruhan beta (energi peluruhan 1149 keV), dan minor (0.006%) dengan peluruhan alfa menjadi astatin-219 (energi peluruhan 5.4 MeV).[12]

Francium-221 memiliki waktu paruh 4,8 menit. Isotop ini adalah produk peluruhan kesembilan neptunium sebagai isotop anakan dari aktinium-225. Fransium-221 kemudian meluruh menjadi astatin-217 dengan peluruhan alfa (energi peluruhan 6.457 MeV).

Isotop yang paling tidak stabil adalah fransium-215, dengan waktu paruh 0.12 μs: isotop ini akan meluruh menjadi astatin-211 dengan peluruhan alfa, energi peluruhan 9.54 MeV.[13] Isomernya yang metastabil, fransium-215m, hanya memiliki paruh waktu 3.5 nanosekon.[14]

AplikasiSunting

Karena tidak stabil dan langka, tidak ada aplikasi komersial untuk fransium.[15][16][17] Unsur ini telah digunakan untuk keperluan penelitian di bidang kimia[18] dan dari struktur atom. Penggunaannya sebagai potensi pengobatan diagnostik berbagai jenis kanker juga telah dicoba, tetapi pengaplikasinya dianggap tidak mungkin.

MunculnyaSunting

 
Ini contoh uraninite berisi sekitar 100.000 atom (3.3×10-20 g) francium-223 pada waktu tertentu.

223Fr adalah hasil dari peluruhan alfa 227Ac dan dapat ditemukan dalam jumlah sangat kecil dalam mineral uranium. Dalam suatu sampel uranium, diperkirakan hanya ada satu atom fransium untuk setiap 1 × 1018 atom uranium. Dari sini juga diperhitungkan bahwa ada paling tidak 30 g francium dalam kerak Bumi pada setiap waktu.[19]

ProduksiSunting

Berkas:Franciumtrap.PNG
Neutral francium atoms can be trapped in the MOT using a magnetic field and laser beams.[20]

Fransium dapat disintesa melalui reaksi nuklir:

197Au + 18O → 210Fr + 5 n

Proses ini dikembangkan oleh Stony Brook Physics, menghasilkan isotop fransium dengan massa 209, 210, dan 211,[21] kemudian diisolasi dengan magneto-optical trap (MOT).[20] Kecepatan produksi sebuah isotop tertentu bergantung dari energi sinar oksigen. Sebuah sinar 18O dari Stony Brook LINAC menghasilkan 210Fr pada target emas dengan reaksi nuklir 197Au + 18O → 210Fr + 5n.

Catatan kakiSunting

  1. ^ Some synthetic elements, like technetium and plutonium, have later been found in nature.

ReferensiSunting

  1. ^ Price, Andy (December 20, 2004). "Francium". Diakses tanggal February 19, 2012. 
  2. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics. 4. CRC. 2006. hlm. 12. ISBN 0-8493-0474-1. 
  3. ^ Winter, Mark. "Electron Configuration". Francium. The University of Sheffield. Diakses tanggal April 18, 2007. 
  4. ^ Kozhitov, L. V.; Kol'tsov, V. B.; Kol'tsov, A. V. (2003). "Evaluation of the Surface Tension of Liquid Francium". Inorganic Materials. 39 (11): 1138–1141. doi:10.1023/A:1027389223381. 
  5. ^ Pauling, Linus (1960). The Nature of the Chemical Bond (edisi ke-Third). Cornell University Press. hlm. 93. ISBN 978-0-8014-0333-0. 
  6. ^ Allred, A. L. (1961). "Electronegativity values from thermochemical data". J. Inorg. Nucl. Chem. 17 (3–4): 215–221. doi:10.1016/0022-1902(61)80142-5. 
  7. ^ Andreev, S.V.; Letokhov, V.S.; Mishin, V.I. (1987). "Laser resonance photoionization spectroscopy of Rydberg levels in Fr". Physical Review Letters. 59 (12): 1274–76. Bibcode:1987PhRvL..59.1274A. doi:10.1103/PhysRevLett.59.1274. PMID 10035190. 
  8. ^ Thayer, John S. (2010). "Chap.10 Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements". Relativistic Methods for Chemists. Springer. hlm. 81. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN 978-1-4020-9975-5. 
  9. ^ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 11. CRC. hlm. 180–181. ISBN 0-8493-0487-3. 
  10. ^ Considine, Glenn D., ed. (2005). Francium, in Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. hlm. 679. ISBN 0-471-61525-0. 
  11. ^ Considine, Glenn D., ed. (2005). Chemical Elements, in Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. hlm. 332. ISBN 0-471-61525-0. 
  12. ^ National Nuclear Data Center (1990). "Table of Isotopes decay data". Brookhaven National Laboratory. Diarsipkan dari versi asli tanggal October 31, 2006. Diakses tanggal April 4, 2007. 
  13. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics. 4. CRC. 2006. hlm. 12. ISBN 0-8493-0474-1. 
  14. ^ National Nuclear Data Center (2003). "Fr Isotopes". Brookhaven National Laboratory. Diarsipkan dari versi asli tanggal June 30, 2007. Diakses tanggal April 4, 2007. 
  15. ^ Winter, Mark. "Uses". Francium. The University of Sheffield. Diakses tanggal March 25, 2007. 
  16. ^ Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. hlm. 151–153. ISBN 0-19-850341-5. 
  17. ^ Gagnon, Steve. "Francium". Jefferson Science Associates, LLC. Diakses tanggal April 1, 2007. 
  18. ^ Haverlock, T. J.; Mirzadeh, S.; Moyer, B. A. (2003). "Selectivity of calix[4]arene-bis(benzocrown-6) in the complexation and transport of francium ion". J Am Chem Soc. 125 (5): 1126–7. doi:10.1021/ja0255251. PMID 12553788. 
  19. ^ Winter, Mark. "Geological information". Francium. The University of Sheffield. Diakses tanggal March 26, 2007. 
  20. ^ a b "Cooling and Trapping". Francium. State University of New York at Stony Brook. February 20, 2007. Diarsipkan dari versi asli tanggal November 22, 2007. Diakses tanggal May 1, 2007. 
  21. ^ "Production of Francium". Francium. State University of New York at Stony Brook. February 20, 2007. Diarsipkan dari versi asli tanggal October 12, 2007. Diakses tanggal March 26, 2007. 

Pranala luarSunting