Francium: Reaktioner hos grundämnen

Reaktion av francium med luft

Så vitt jag vet, har ingen någonsin samlat tillräckligt med francium på ett ställe för att säkert veta hur det ser ut. Det är förmodligen en mycket mjuk, lätt skärbar, fast metall, kanske till och med en vätska vid rumstemperatur. En färsk franciumyta skulle snart bli anlöpt på grund av reaktion med syre och fukt från luften. Om francium någonsin skulle brännas i luft förväntas resultatet bli franciumsuperoxid, FrO2.

Fr(s) + O2(g) → FrO2(s)

Franciums reaktion med vatten

Francium är mycket sällsynt och dyrt. Det är umannolikt att någon någonsin har reagerat metallen med vatten. Men med tanke på att alla andra grundämnen i grupp 1 reagerar och bildar färglösa lösningar av hydroxid och vätgas (H2), skulle det vara märkligt om francium inte gjorde detsamma. Den resulterande lösningen skulle vara basisk på grund av den upplösta hydroxiden. Reaktionen skulle förmodligen vara snabbare än för cesium – med andra ord farligt snabb.

2Fr(s) + 2H2O(l) → 2FrOH(aq) + H2

Franciums reaktion med halogenerna

Såvitt jag vet har ingen någonsin samlat tillräckligt mycket francium på ett och samma ställe för att utföra dess reaktioner med halogener. Man kan dock förutsäga att franciummetall skulle reagera kraftigt med alla halogener för att bilda franciumhalogenider. Den skulle alltså reagera med fluor, F2, klor, Cl2, brom, I2, och jod, I2, för att bilda francium(I)bromid, FrF, francium(I)klorid, FrCl, francium(I)bromid, FrBr, och francium(I)jodid, FrI.

2Fr(s) + F2(g) → FrF(s)

2Fr(s) + Cl2(g) → FrCl(s)

2Fr(s) + Br2(g) → FrBr(s)

2Fr(s) + I2(g) → FrI(s)

Reaktion av francium med syror

Jag är inte säker på att denna reaktion någonsin har utförts, men man skulle kunna förutsäga att franciummetall mycket lätt löses upp i utspädd svavelsyra för att bilda lösningar som innehåller den akvaterade Fr(I)-jonen tillsammans med vätgas, H2.

2Fr(s) + H2SO4(aq) → 2Fr+(aq) + SO42-(aq) + H2(g)

Franciums reaktion med baser

Francium är mycket sällsynt och dyrt. Det är umannolikt att någon någonsin har reagerat metallen med vatten. Men med tanke på att alla andra grundämnen i grupp 1 reagerar och bildar färglösa basiska lösningar av hydroxid och vätegas (H2) skulle det vara märkligt om francium inte gjorde detsamma. Reaktionen skulle fortsätta även när lösningen blir basisk. Den resulterande lösningen skulle vara basisk på grund av den upplösta hydroxiden. Reaktionen skulle troligen vara snabbare än för cesium – med andra ord farligt snabb.

2Fr(s) + 2H2O(l) → 2FrOH(aq) + H2