O Frâncio é um elemento radioativo e não é possível determinar as suas propriedades físico-químicas tais como ponto de fusão. No entanto, alguns cientistas consideram que o material desse elemento químico seja líquido à temperatura ambiente. Explique essa informação.

Passo 1

O enunciado diz que o Frâncio (Fr) é radioativo demais para a gente medir seu ponto de fusão diretamente, mas alguns cientistas acham que ele seria líquido à temperatura ambiente.
Conteúdo: tabela periódica, metais alcalinos, tendência de ponto de fusão.
O que vamos precisar:
  • Saber que o Frâncio fica no grupo 1 da tabela (metais alcalinos).
  • Conhecer a tendência de ponto de fusão desses metais à medida que descemos no grupo.
  • Fazer uma extrapolação dessa tendência para o Frâncio.

Passo 2

Teoria sobre metais alcalinos e ponto de fusão
  1. Todos os metais alcalinos têm um único elétron na camada externa, e isso gera ligação metálica.
  2. À medida que descemos no grupo (Li → Na → K → Rb → Cs → Fr), o raio atômico cresce.
  3. Raio maior → elétrons mais “distantes” do núcleo → ligação metálica mais fraca → ponto de fusão menor.

Passo 3

Dados de ponto de fusão (temperatura de fusão ) dos metais alcalinos conhecidos:
  • Li (Z=3):
  • Na (Z=11):
  • K (Z=19):
  • Rb (Z=37):
  • Cs (Z=55):
Se você olhar esses valores, vê que a cada degrau no grupo o ponto de fusão cai algo em torno de 30–40 °C.

Passo 4

Extrapolando para o Frâncio (Z=87):
  • Cs tem Tfus(Fr)approx 29 - 35 approx -6,^circC(aprox) .
  • Se “cair” mais uns 30–40 °C, a gente chega numa previsão de Tfus(Fr)approx 29 - 20 = 9,^circC,
Ou, mesmo que a queda seja “só” de 20 °C, daria
que ainda é abaixo da temperatura ambiente ( ).

Resposta

Como a tendência de ponto de fusão dos metais alcalinos decresce conforme aumentamos o raio atômico, a extrapolação indica que o Frâncio teria bem abaixo de . Por isso, mesmo sem medida experimental, os cientistas supõem que o Frâncio seria líquido à temperatura ambiente.

Exercícios relacionados