thumb|Representación de la distribución por capes de los electrones del franciu.
El franciu (d'antiguo conocíu como eka-cesiu y actiniu K)En realidá, l'isótopu menos estable 223Fr. ye un elementu químicu que'l so símbolu ye Fr y el so númberu atómicu ye 87. El so electronegatividá ye la más baxa conocida y ye'l segundu elementu menos abondosu na naturaleza (el primeru ye l'astato). El franciu ye un metal alcalín altamente radiactivu y reactivu que se desintegra xenerando astato, radiu y radón. Como'l restu de los metales alcalinos, namái tien un electrón na so capa de valencia.
Marguerite Perey afayó esti elementu en 1939. El franciu foi l'últimu elementu químicu descubiertu na naturaleza enantes de ser sintetizáu.Dellos elementos sintéticos, como'l tecneciu, fueron topaos dempués en formal natural. Fora del llaboratoriu, el franciu ye desaxeradamente escasu, atopándose en traces en menas d'uraniu y de toriu, onde'l 223Fr ta de cutio formándose y desintegrándose. La cantidá de 223Fr na corteza terrestre nun momentu dau posiblemente nun entepase los 30 gramos; el restu de los isótopos son sintéticos. La mayor cantidá recuperada de cualesquier de los sos isótopos foi un clúster de 10.000 millones d'átomos (de 210Fr) sintetizáu como un gas ultra fríu en Stony Brook en 1996.CRC Handbook of Chemistry and Physics. Volume 4. Páxina 12. 2006. CRC. ISBN 0-8493-0474-1
Propiedaes físiques y químiques El franciu ye menos estable que cualesquier otru elementu más llixeru que'l nobeliu (elementu 102); el so isótopu más estable, el 223Fr, tien un periodu de semidesintegración menor de 22 minutos. El astato, que ye'l siguiente elementu menos estable, tien periodu de semidesintegración máximu de 8,5 hores. Tolos isótopos del franciu se desintegran xenerando astato, radiu y radón.
El franciu ye un metal alcalino que les sos propiedaes químiques son asemeyaes a les del cesiu. Puesto que ye un elementu bien pesáu con un solu electrón de valencia, tien el mayor pesu equivalente de tolos elementos químicos. El franciu tien la más baxa electronegatividá de tolos elementos conocíos, con un valor de 0,7 na escala de Pauling. Sígue-y el cesiu con un valor de 0,79. Pauling asigna al cesiu y al franciu los mesmos valores de electronegatividá. El franciu líquidu, nel supuestu de poder ser llográu, tendría una tensión superficial de 0,05092 J·m–2 nel puntu de fusión.
El franciu coprecipita, xunto con munches sales de cesiu, como'l perclorato de cesiu, formando pequeñes cantidaes de perclorato de franciu. Esta coprecipitación puede emplegase p'aisllar el franciu, afaciendo'l métodu de precipitación del radiocesiu de Glendenin y Nelson. Tamién coprecipita con otros sales de cesiu como'l yodatu, el picrato, el tartrato (tamién col tartrato de rubidiu), el cloroplatinato y el silicowolframato. Otres coprecipitaciones producir col ácidu silicowolfrámico y col ácidu perclóricu, ensin necesidá de qu'otru metal alcalino tea presente como portador, lo que fai posible otros métodos de separación pal franciu.Y. K. Hyde. Radiochemical Methods for the Isolation of Element 87 (Francium). J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 4181-4184..Y. N K. Hyde Radiochemistry of Francium,Subcommittee on Radiochemistry, National Academy of Sciences-National Research Council; available from the Office of Technical Services, Dept. of Commerce, 1960. Cuasi toles sales de franciu son solubles n'agua.A. G. Maddock. Radioactivity of the heavy elements. Q. Rev., Chem. Soc., 1951, 3, 270–314.
Aplicaciones Nun hai aplicaciones comerciales pal franciu por cuenta de la so escasez y a la so inestabilidá.Considine, Glenn D., ed. (2005), "Chemical Elements", Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry, New York: Wylie-Interscience, 0-471-61525-0, at 332 Namái foi usáu en xeres d'investigación, tantu nel campu de la bioloxía como nel de la estructura atómica. Pensóse que'l franciu podría sirvir d'ayuda pal diagnósticu d'enfermedaes rellacionaes col cáncer; sicasí, finalmente esta aplicación consideróse impracticable.
La capacidá pa sintetizar el franciu, atrapalo y esfrecelo, xunto cola so estructura atómica relativamente simple, convertir en suxetu d'esperimentación n'espectroscopia especializada. Estos esperimentos conducieron al llogru d'información más específica sobre los niveles enerxéticos y les constantes d'acoplamientu ente partícules subatómiques. Estudios realizaos sobre la lluz emitida por iones de 210Fr atrapaos por láser refundiaron datos precisos sobre les transiciones ente niveles enerxéticos atómicos. Comprobóse qu'estes resultaos esperimentales son bastante paecíos a los que prediz la Teoría Cuántica.
Historia Yá en 1870, los químicos pensaben que tenía d'esistir un metal alcalino más allá del cesiu, con un númberu atómicu de 87. Denominábase-y col nome provisional de eka-cesiu.Adloff, Jean-Pierre; Kaufman, George B. (2005-09-25). Francium (Atomic Number 87), the Last Discovered Natural Element . The Chemical Educator 10 (5). Consultáu'l 2007-03-26. Dellos equipos d'investigación intentaron alcontrar y aisllar l'elementu en cuestión y tiense constancia de siquier cuatro anuncios públicos falsos que proclamaben haber descubiertu dichu elementu primero que fuera realmente descubiertu.
Descubrimientos erróneos ya incompletos El químicu rusu D. K. Dobroserdov foi'l primer científicu qu'aseguró haber descubiertu eka-cesiu. En 1925, reparó una débil radioactividá nuna muestra de potasiu, otru metal alcalino, y concluyó que'l eka-cesiu contaminaba la muestra.Fontani, Marcu (2005-09-10). "The Twilight of the Naturally-Occurring Elements: Moldavium (Ml), Sequanium (Sq) and Dor (Do)". International Conference on the History of Chemistry: 1–8. Consultáu'l 2007-04-08. Publicó una tesis sobre les sos predicciones de les propiedaes del eka-cesiu, na que nomaba al elementu col nome de russio, n'honor al so país de procedencia. Poco tiempu dempués, empezó a centrase na so carrera docente nel Institutu Politéunicu d'Odessa, abandonando por completu los sos esfuerciu por aisllar el eka-cesiu.
Al añu siguiente, en 1926, los químicos ingleses Gerald J. F. Druce y Frederick H. Loring analizaron una radiografía de rayos X del sulfatu de manganesu (II). Repararon llinies espectrales que creyeron pertenecientes al eka-cesiu. Anunciaron el descubrimientu del elementu 87 y propunxeron el nome de alcalinio pal que sería'l metal alcalino más pesáu.
En 1930, el profesor Fred Allison del Institutu Politéunicu d'Alabama anunció afayar l'elementu 87 analizando polucita y lepidolita usando la so máquina magnetu - óptica. Allison propunxo que fuera bautizáu como virginio, n'honor al so estáu natal, Virxinia, según que s'usaren los símbolos Vi y Vm. En 1934, sicasí, el profesor MacPherson de la UC Berkeley desautorizó la efectividá del dispositivu de Allison y la validez del so falsu descubrimientu.
En 1936, el químicu rumanu Horia Hulubei y la so colega francesa Yvette Cauchois analizaron tamién la polucita, esta vegada usando'l so aparatu de rayos X d'alta resolución. Repararon delles llinies d'emisión débiles que supunxeron que sería debíes al elementu 87. Hulubei y Cauchois anunciaron el so descubrimientu y propunxeron el nome de moldavio, col símbolu Ml, n'honor a Moldavia, la provincia rumana onde llevaron a cabu'l so trabayu. En 1937, el trabayu de Hulubei foi criticáu pol físicu americanu F. H. Hirsh Jr., que refugó los métodos d'investigación del químicu rumanu. Hirsh taba convencíu de que'l eka-cesiu nun podría ser atopáu na naturaleza, y que les llinies que reparara Hulubei yeren debíes al mercuriu o al bismutu. El químicu rumanu, sicasí, aportunó en que'l so aparatu de rayos X y los sos métodos yeren demasiáu precisos como pa cometer tales errores. Jean Baptiste Perrin, ganador del Premiu Nobel de Física y mentor de Hulubei, sofitó al moldavio como'l verdaderu eka-cesiu en llugar del recién descubiertu franciu de Marguerite Perey. Perey, sicasí, criticó de manera continua'l trabayu de Hulubei hasta qu'ella foi acreditada como la única descubridora del elementu 87.
Analís de Perey El eka-cesiu foi realmente afayáu en 1939 por Marguerite Perey, del Institutu Curie de París (Francia), cuando purificó una muestra de 227Ac que tenía una enerxía de desintegración de 220 keV. Sicasí, Perey alvirtió na desintegración partícules con un nivel enerxéticu per debaxo de los 80 keV. Pensó qu'esta actividá tenía de ser causada por un productu previu de desintegración ensin identificar, un productu separáu mientres la purificación, pero que volvía remanecer del 227Ac puru. Delles pruebes esaniciaron la posibilidá de que se fuera de toriu, radiu, plomu, bismutu o taliu, tratándose por tanto d'un elementu desconocíu. El nuevu productu amosaba propiedaes químiques propies d'un metal alcalino (tal como la coprecipitación colos sales de cesiu), lo que llevó a Perey a pensar que s'atopaba frente al elementu 87, xeneráu pola desintegración alfa del 227Ac. Perey intentó entós determinar la proporción ente la desintegración beta y la desintegración alfa del 227Ac. La so primer prueba indicaba que la desintegración alfa algamaba'l 0.6%, resultáu que foi revisáu hasta llegar al valor d'un 1%.
Perey nomó al nuevu isótopu como actiniu K, que se refería a lo qu'agora conocemos como 223Fr, y en 1946, propunxo'l nome de catio pal so recién descubiertu elementu, yá que creía que yera'l catión más electropositivo de tolos elementos químicos. Irène Joliot-Curie, una de los supervisores de Perey, oponer a esi nome pos paecía faer más referencia a "cat" (gatu n'inglés) qu'a catión. Entós Perey suxirió'l nome de franciu como homenaxe al país onde lu afayó. Esti nome foi oficialmente adoptáu pola Unión Internacional de Químicos en 1949, y asignóse-y el símbolu Fa, pero esta abreviatura foi camudada por Fr poco dempués.Grant, Julius (1969), "Francium", Hackh's Chemical Dictionary, McGraw-Hill, p. 279–280 El franciu ye'l postreru de los elementos que s'atopen na naturaleza en ser descubiertu, siendo l'anterior el reniu, en 1925. Posteriores investigaciones sobre la estructura del franciu fueron llevaes a cabu por Sylvain Lieberman y el so equipu nel CERN nos años 70 y 80, ente otros.
Bayura thumb|Esta muestra d'uraninita contién cerca de 100.000 átomos (3.3 g) de franciu-223 en cualquier momentu dau.|alt=Una brillosa pieza gris de 5 centímetros de la materia de superficie aspra.
Natural El 223Fr resulta de la desintegración alfa del 227Ac y puede atopase en traces nos minerales d'uraniu y de toriu. Nuna muestra d'uraniu, envalórase qu'hai solo un átomu de franciu por cada 1×1018 átomos d'uraniu. Dempués del astato, el franciu ye l'elementu menos abondosu na corteza terrestre.
Sintetizáu El franciu puede sintetizase na reacción nuclear:
197Au + 18O → 210Fr + 5n.