El Francio

El francio, antiguamente conocido como eka-cesio y actinio K,1 es un elemento químico cuyo símbolo es Fr y su número atómico es 87. Su electronegatividad es la más baja conocida y es el segundo elemento menos abundante en la naturaleza (el primero es el astato). El francio es un metal alcalino altamente radiactivo y reactivo que se desintegra generando astato, radio y radón. Como el resto demetales alcalinos, sólo posee un electrón en su capa de valencia.
Marguerite Perey descubrió este elemento en 1939. El francio fue el último elemento químico descubierto en la naturaleza antes de ser sintetizado.2 Fuera del laboratorio, el francio es extremadamente escaso, encontrándose en trazas en menas de uranio y de torio, donde el 223Fr está continuamente formándose y desintegrándose. Lacantidad de 223Fr en la corteza terrestre en un momento dado posiblemente no exceda los 30 gramos; el resto de isótopos son sintéticos. La mayor cantidad recuperada de cualquiera de sus isótopos fue un clúster de 10.000 millones de átomos (de 210Fr) sintetizado como un gas ultra frío en Stony Brook en 1996.
El francio es menos estable que cualquier otro elemento más ligero que el nobelio (elemento102);3 su isótopo más estable, el 223Fr, posee un período de semidesintegración menor de 22 minutos. El astato, que es el siguiente elemento menos estable, tiene período de semidesintegración máximo de 8,5 horas.4 Todos los isótopos del francio se desintegran generando astato, radio y radón.4
El francio es un metal alcalino cuyas propiedades químicas son semejantes a las del cesio.3 Puesto que es unelemento muy pesado con un solo electrón de valencia,5 posee el mayor peso equivalente de todos los elementos químicos.3 El francio tiene la más baja electronegatividad de todos los elementos conocidos, con un valor de 0,7 en la escala de Pauling.6 Le sigue el cesio con un valor de 0,79.7 El francio líquido, en el supuesto de poder ser obtenido, tendría una tensión superficial de 0,05092 J•m–2 enel punto de fusión.8
El francio coprecipita junto con muchas sales de cesio, como el perclorato de cesio, formando pequeñas cantidades de perclorato de francio. Esta coprecipitación puede emplearse para aislar el francio, adaptando el método de precipitación del radiocesio de Glendenin y Nelson. También coprecipita con otras sales de cesio como el yodato, el picrato, el tartrato (también con eltartrato de rubidio), el cloroplatinato y el silicowolframato. Otras coprecipitaciones se producen con el ácido silicowolfrámico y con el ácido perclórico, sin necesidad de que otro metal alcalino esté presente como portador, lo que posibilita otros métodos de separación para el francio.9 10 Casi todas las sales de francio son solubles en agua.11
Aplicaciones
No hay aplicaciones comerciales parael francio debido a su escasez y a su inestabilidad.12 13 14 15 16 Sólo ha sido usado en tareas de investigación, tanto en el campo de la biología como en el de la estructura atómica. Se pensó que el francio podría servir de ayuda para el diagnóstico de enfermedades relacionadas con el cáncer;4 sin embargo, finalmente esta aplicación se ha considerado impracticable.14
La capacidad para sintetizarel francio, atraparlo y enfriarlo, junto con su estructura atómica relativamente simple, lo han convertido en sujeto de experimentación en espectroscopia especializada. Estos experimentos han conducido a la obtención de información más específica sobre los niveles energéticos y las constantes de acoplamiento entre partículas subatómicas.17 Estudios realizados sobre la luz emitida por iones de210Fr atrapados por láser han arrojado datos precisos sobre las transiciones entre niveles energéticos atómicos. Se ha comprobado que estos resultados experimentales son bastante parecidos a los que predice la Teoría Cuántica.18
Historia
Ya en 1870, los químicos pensaban que debía existir un metal alcalino más allá del cesio, con un número atómico de 87.4 Se le denominaba con el nombre provisional...