Trabalho Apresentado Afim de Obter Nota

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

INSTITUTO DE QUÍMICA

FACULDADE DE QUÍMICA

JOÃO LUCCAS MENDES DE OLIVEIRA

Frâncio

Aspectos gerais

 

BRASÍLIA/DF

2023

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

INSTITUTO DE QUÍMICA

FACULDADE DE QUÍMICA

JOÃO LUCCAS MENDES DE OLIVEIRA

Frâncio

Aspectos gerais

Trabalho apresentado afim de obter nota para a disciplina de química inorgânica básica ministrada pelo professor Marcello Moreira.

BRASÍLIA/DF

2023

Introdução

O frâncio é um elemento químico de número atômico 87 e símbolo Fr na tabela periódica. É um metal alcalino altamente radioativo e altamente reativo, que se dissolve facilmente em soluções aquosas. O frâncio é um elemento raro na crosta terrestre, mas pode ser encontrado em pequenas quantidades em minérios de urânio e tório.

Devido à sua alta atividade radioativa, o frâncio é difícil de estudar e poucas propriedades físicas e químicas são conhecidas sobre ele, se tem muitos estudos e cálculos teóricos, mas poucos estudos práticos. A sua meia-vida é extremamente curta, de apenas 22 minutos, o que significa que a maioria das amostras do elemento desintegram-se antes que possam ser estudadas adequadamente.

O frâncio foi descoberto pela primeira vez em 1939 por Marguerite Perey, uma química francesa, que o isolou a partir de resíduos de elementos de actinídeos. O nome do elemento vem da palavra francesa "Francium" em homenagem à França, onde foi descoberto. Perey estava interessada na aplicação biológica de frâncio e tinha grande esperança de que o frâncio fosse útil para o estabelecimento de um diagnóstico precoce de câncer.

Seu desejo incondicional seria realizar esta tarefa algum dia,  Perey achava que a curta meia-vida do frâncio era conveniente para este fim. Com a ajuda dos colegas do Faculdade de Medicina, ela investigou a absorção de frâncio e outros elementos de metais alcalinos em ratos saudáveis e cancerosos. Ela observou que o frâncio concentrava duas a quatro vezes mais rápido em tecidos tumorais. Apesar do resultado animador, o projeto foi abandonado por falta de actínio (A maior parte deste elemento preparado por Perey foi mantido no Institut du Radium.)

Como o frâncio é altamente radioativo, não há muitas aplicações conhecidas para ele. No entanto, a sua utilização em pesquisas de física e química tem sido valiosa para entender melhor os elementos mais pesados da tabela periódica, bem como outros fenômenos químicos e físicos.

Em resumo, o frâncio é um elemento altamente radioativo e reativo, que é raro na natureza e difícil de estudar. Mesmo assim, sua descoberta e pesquisa expandida têm sido importantes para o avanço das ciências químicas e físicas.

Propriedades gerais

O frâncio é um elemento extremamente raro que pertence ao grupo dos metais alcalinos. Tem o número atômico 87 e é representado pelo símbolo Fr na tabela periódica dos elementos. O frâncio tem a reputação de ser o mais instável (pois possui apenas 1 elétron de valência como os outros metais alcalinos) e               também é altamente radioativo de todos os elementos naturais e tem uma meia-vida de apenas 22 minutos. Entre outras coisas, isso torna muito difícil obter e estudar em profundidade.

O frâncio é um metal alcalino com propriedades físicas e químicas mais ou menos semelhantes às dos outros elementos deste grupo. Tem um ponto de fusão de cerca de 27C (o ponto de fusão mais baixo dentre todos os metais alcalinos) e um ponto de ebulição de cerca de 677C. É um metal macio, branco prateado

 A densidade do frâncio é de aproximadamente 1,87 gramas por centímetro cúbico (g/cm³) ou seja, ele é mais denso que a água. Isso significa que, para cada centímetro cúbico de volume ocupado pelo frâncio, ele terá uma massa média de 1,87 gramas. Vale ressaltar que essa é uma medida aproximada.

A condutividade do frâncio é alta devido à sua natureza metálica. Como um metal alcalino, o frâncio exibe alta condutividade elétrica e térmica. Os metais alcalinos possuem uma estrutura de rede cristalina que permite que os elétrons se movam facilmente através do material. Especificamente para o frâncio, embora seja um elemento extremamente raro e radioativo, espera-se que ele exiba propriedades semelhantes aos outros metais alcalinos em termos de condutividade elétrica.

Número(s) de Configuração Eletrônica e Apresentação

A configuração eletrônica do frâncio é [Rn] 7s1. Isso significa que ele tem um único elétron de valência em seu orbital mais externo, o que o torna altamente reativo. Como os outros metais alcalinos, tem um número de apresentação de +1, o que significa que normalmente perde um elétron para formar um íon carregado positivamente assim como outros elementos de seu grupo.

Abundância

O frâncio é um elemento incrivelmente raro e um dos menos abundantes na crosta terrestre. Estima-se que esteja presente na crosta terrestre em quantidades de cerca de 0,00002 a 0,00003 partes por milhão (ppm). Isso significa que o frâncio é cerca de 30 vezes mais raro que o ouro.

A quantidade total de frâncio presente na Terra é difícil de estimar por causa de sua meia-vida incrivelmente curta. Na verdade, é tão efêmero que é quase impossível detectá-lo no ambiente natural. Essa instabilidade torna muito mais difícil estudar o elemento, o que, por sua vez, significa que muito do que se sabe sobre o frâncio foi obtido por inferência ou modelos teóricos.

Ocorrência

O frâncio não é encontrado naturalmente na Terra, ele é o segundo elemento mais raro de ser encontrado no planeta ficando atras apenas do astato. É criado através do decaimento radioativo de outros elementos pesados, especialmente actinídeos como urânio e tório. No entanto, a quantidade de frâncio produzida dessa maneira é tão pequena que é praticamente impossível detectá-la além das amostras se desintegrarem rapidamente. Como resultado, a maior parte do nosso conhecimento sobre frâncio vem de cálculos e modelos.