Frank w wodzie: co się stanie, jeśli upuść frans w wodzie?

Hipotetyczna reakcja byłaby energetyczna i prawdopodobnie wybuchowa

Ajhalls/Wikimedia Commons/Domena publiczna

Francium jest pierwiastkiem nr 87 w układzie okresowym. Pierwiastek można przygotować przez bombardowanie toru protonami. Niezwykle mała ilość występuje naturalnie w minerałach uranu, ale jest tak rzadka i radioaktywna, że ​​nigdy nie było jej wystarczająco dużo, aby zobaczyć, co by się stało, gdyby kawałek wpadł do wody. Jednak naukowcy wiedzą na pewno, że reakcja byłaby energetyczna, a być może nawet wybuchowa.​

Kawałek fransu rozerwałby się, podczas gdy reakcja z wodą wytworzyłaby gazowy wodór, wodorotlenek franu i dużo ciepła. Cały obszar byłby skażony materiałem radioaktywnym.

Dlaczego frans reaguje tak silnie

The powód silnej reakcji egzotermicznej to dlatego, że fran jest metalem alkalicznym. W miarę przesuwania się w dół pierwszej kolumny układu okresowego, reakcja między metalami alkalicznymi a wodą staje się coraz gwałtowniejsza, jak następuje:

• Niewielka ilość litu unosi się na wodzie i pali.
• Sód pali się łatwiej.
• Potas rozpada się, płonąc fioletowym płomieniem.
• Rubid zapala się czerwonym płomieniem.
• Cez uwalnia tyle energii, że nawet mały kawałek wybucha w wodzie.
• Na stole frans jest poniżej cezu i reagowałby szybciej i gwałtowniej.

Dzieje się tak, ponieważ każdy z metali alkalicznych charakteryzuje się posiadaniem pojedynczego elektronu walencyjnego. Elektron ten łatwo reaguje z innymi atomami, np. w wodzie. Gdy przesuwasz się w dół układu okresowego, atomy stają się większe, a samotny elektron walencyjny jest łatwiejszy do usunięcia, dzięki czemu pierwiastek staje się bardziej reaktywny.

Ponadto fran jest tak radioaktywny, że oczekuje się, że będzie wydzielał ciepło. Wiele reakcji chemicznych jest przyspieszanych lub wzmacnianych przez temperaturę. Frank wniósłby energię swojego rozpadu promieniotwórczego, co prawdopodobnie nasili reakcję z wodą.