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El elemento de la semana Volver

Francio

Esta muestra de uraninita contiene cerca de 100.000 átomos (3.3×10-20 g) de francio-223 en cualquier momento dado <br The original uploader was Kgrr at English Wikipedia. [CC BY-SA]

El francio fue el último elemento descubierto en la naturaleza antes de ser sintetizado.

La historia del elemento 87 comienza mucho antes de la fecha de descubrimiento en 1939.

Cuando Mendeleev propuso por primera vez su tabla periódica en 1869, dejó huecos para elementos aún no descubiertos, y para los que predijo, no solo su existencia, sino también sus propiedades. Uno de éstos era para el eka-cesio, el elemento que se situaría debajo del cesio.
Una vez que Henry Moseley estableció la ley periódica, y se asignaron los números atómicos a todos los elementos conocidos, quedo claro que faltaban siete elementos entre el hidrógeno y el uranio. El francio, el elemento número 87, fue el último en ser descubierto.
Teniendo en cuenta su posición en la tabla debía tratarse de un metal alcalino reactivo, el miembro más pesado de la familia formada por litio, sodio, potasio, rubidio y cesio. Muchos investigadores comenzaron a buscarlo en minerales que contenían estos elementos e incluso algunos afirmaron haberlo encontrado. Russio, alcalinio, virginio y moldavio, fueron algunos de los nombres asignados a estos hallazgos que no llegaron a ser reconocidos.
Una vez que se tuvo claro que el metal era radiactivo y que no presentaba ningún isótopo estable, su búsqueda se centró en las secuencias de desintegración de otros elementos radioactivos.

Marguerite Perey

En 1929, Marie Curie contrató a una joven técnica, Marguerite Catherine Perey, como asistente de laboratorio. Diez años más tarde, descubriría el francio. Animada por el resultado, estudia el grado y lee su tesis, precisamente sobre el francio, en 1946. Será la primera mujer en ser miembro de la Academie des sciences

Dos reglas simples dictan qué elementos se forman en una serie de desintegración. Si una núcleo radiactivo emite una partícula alfa (núcleo de helio) , el número atómico del elemento formado es dos unidades menor que el del elemento de partida. Si la partícula emitida es beta (electrón) , el número atómico del producto aumenta en uno.
El estudio de los productos de descomposición no es una tarea fácil. La habilidad de Perey le permitió purificar rápidamente una muestra de una sal de actinio (número atómico 89) para que solo pudiera observar las emisiones de este elemento. La mayoría del actinio (casi el 99% de hecho) se descompone lentamente con la emisión de una partícula beta, formando el elemento 90, el torio. Pero, aproximadamente el 1% del actinio emite una partícula alfa para formar el elemento 87.

La detección del francio, a su vez era muy complicada, ya que tiene una vida media de solo 21 minutos. Rápidamente emite una partícula beta para formar nuevamente radio.
Durante estas investigaciones iniciales, Perey se refirió a su elemento como actinio-K., haciendo referencia al elemento de partida. A la hora de sugerir un nombre opto por catium, ya que creía que sería el metal que formaría cationes con más facilidad. Este nombre fue recibido con poco entusiasmo por lo que lo denomino francio en honor a su país natal.

Curiosidades

Si bien es natural, o para ser más precisos, se forma durante la desintegración radiactiva de otros elementos, la cantidad de francio en la tierra es pequeña. Se ha estimado que en cualquier momento hay menos de un kilogramo del elemento en toda la corteza terrestre. Además, para sorpresa de la mayoría de los químicos y en contra de las conocidas tendencias de la tabla periódica, resulta que el francio no es el metal más reactivo.
Al descender un grupo en la tabla periódica, en promedio, los electrones más externos se alejan más y más del núcleo y, como resultado, se vuelven más fáciles de eliminar del átomo. Esta es la tendencia de los elementos litio, sodio, potasio, rubidio y cesio. Sin embargo, para los elementos realmente pesados, la presencia de tantos protones cargados positivamente en el núcleo tiene el efecto de hacer que los electrones se muevan a velocidades increíblemente rápidas acercándose a la de la luz. Como Einstein señaló, a tales velocidades, suceden cosas extrañas. Los electrones se acercan al núcleo un poco más de lo esperado y es un poco más difícil arrancarlos

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