Цезиум
Цезиум — хемиски елемент со симбол Cs и атомски број 55. Тоа е мек, сребрено-златен алкален метал со точка на топење од 28,5 °C, што го прави еден од само петте елементарни метали кои се течни на или блиску до собна температура. [б 1] Цезиумот има физички и хемиски својства слични на оние на рубидиумот и калиумот . Тој е најреактивен од сите метали, и е пирофорен и реагира со вода дури и на -116 °C. Станува збор за најмалку електронегативни елементи, со вредност од 0,79 на Паулиновата скала . Има само еден стабилен изотоп, цезиум-133. Цезиумот во главно се добиваод полуцит, додека радиоизотопите, особено цезиум-137, се производ на јадреното цепење и се екстрахираат од отпадот создаден од јадрените реактори .
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Спектрални линии на цезиумот | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Општи својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Име и симбол | цезиум (Cs) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изглед | сребреникаво-златна | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Цезиумот во периодниот систем | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Атомски број | 55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандардна атомска тежина (±) (Ar) | 132,90545196(6)[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Категорија | алкален метал | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Група и блок | група 1 (алкални), s-блок | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Периода | VI периода | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Електронска конфигурација | [Xe] 6s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по обвивка | 2, 8, 18, 18, 8, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Физички својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Фаза | цврста | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Точка на топење | 301,7 K (28,5 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Точка на вриење | 944 K (671 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Густина близу с.т. | 1,93 г/см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| кога е течен, при т.т. | 1,843 г/см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Критична точка | 1.938 K, 9,4 MPa[2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлина на топење | 2,09 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлина на испарување | 63,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Моларен топлински капацитет | 32,210 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
парен притисок
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Атомски својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Оксидациони степени | +1, −1[3] (силен базичен оксид) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Електронегативност | Полингова скала: 0,79 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Енергии на јонизација | I: 375,7 kJ/mol II: 2.234,3 kJ/mol II: 3.400 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Атомски полупречник | емпириски: 265 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ковалентен полупречник | 244±11 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ван дер Валсов полупречник | 343 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Разни податоци | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Кристална структура | телоцентрирана коцкеста (тцк) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлинско ширење | 97 µм/(m·K) (при 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлинска спроводливост | 35,9 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Електрична отпорност | 205 nΩ·m (при 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Магнетно подредување | парамагнетно[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Модул на растегливост | 1,7 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Модул на збивливост | 1,6 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Мосова тврдост | 0,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Бринелова тврдост | 0,14 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS-број | 7440-46-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Историја | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Наречен по | Од латинскиот збор caesius, небесно сина, поради своите спектрални бои | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Откриен | Роберт Бунсен и Густав Кирхоф (1860) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Првпат издвоен | Карл Сетерберг (1882) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Најстабилни изотопи | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Режимите на распад во загради се предвидени, но сè уште не се забележани | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Германскиот хемичар Роберт Бунсен и физичарот Густав Кирхоф го откриле цезиумот во 1860 година користејќи го новоразвиениот метод на пламена спектроскопија. Почетно цезиумот имал мала примена како „гетер“ во вакуум цевките и во фотоелектричните ќелии. Во 1967 година, надоврзувајќи се на Ајнштајновиот доказ за тоа дека брзината на светлината е најстарата константна димензија во универзумот, Меѓународниот систем на единици користел два специфични бранови од емисиониот спектар на цезиум-133 за до дефинирање на секундата и метарот. Од тогаш, цезиумот на широко е употребуван во атомските часовници со висока прецизност.
Од 1990-тите, најголемата примена е како цезиум формат за подмачкување при бушење , но има голем број примени во производството на електрична енергија, електрониката и хемијата. Радиоактивниот изотоп цезиум-137 има полуживот од околу 30 години и се користи во медицината, индустриските мерачи и хидрологијата. Нерадиоактивните соединенија на цезиум се слаботоксични, но знаејќи дека цезиумот експлозивно реагира при контакт со вода значи дека цезиумот се смета за опасен материјал, а радиоизотопите претставуваат значајна здравствена и еколошка опасност во животната средина.
Особености
уредиФизички својства
уреди
Цезиумот е најмекиот елемент (има цврстина од 0,2 Mohs). Тој е многу пластичен , блед метал, кој се затемнува во присуство на кислород .[6][7][8] Кога е во присуство на минерални масла (каде што најдобро се чува за време на транспортот), го губи својот метален сјај и добива послаб, сив изглед. Неговата точка на топење изнесува 28,5 °C, што го прави еден од ретките елементарни метали кои се течни на собна температура. Живата е единствениот елементарен метал со позната точка на топење пониска од онаа на цезиумот. [б 2] [10] Покрај тоа, металот има и прилично ниска точка на вриење, 641 °C, што е најниската температура од сите метали освен онаа на живата.[11] Неговите соединенија горат со сина или виолетова боја [12][13][13] .
Цезимот формира легури со други алкални метали, злато и жива ( амалгами ). На температури под 650 °C (1,202 °F), не легира со кобалт, железо, молибден, никел, платина, тантал или волфрам . Тој формира добро дефинирани интерметални соединенија со антимон, галиум, индиум и ториум, кои се фоточувствителни .[6] Се меша со сите други алкални метали (освен литиум); легирање со моларна дистрибуција на 41% цезиум, 47% калиум и 12% натриум има најниска точка на топење на која било позната метална легура, на −78 °C (−108 °F).[10][14] Се изучуваат неколку амалгами: CsHg2 е црна со пурпурен метален сјај, додека CsHg е со златна боја, исто така, со метален сјај.[15]
Златната боја на цезиум доаѓа од намалената честота на светлина потребна за да ги возбуди електроните на алкалните метали, како што се движиме надолу по групата. Од литиумот до рубидиумот оваа честота е во ултравиолетовиот спектар, но за цезиумот навлегува во сино-виолетовиот крај на спектарот; со други зборови, плазмоничната честота на алкалните метали се намалува од литиумот до цезиумот. Така цезиумот ја пренесува и делумно ја впива виолетовата светлина, додека други бои (со помала честота) се одбиваат; па оттука е и неговата жолтеникава боја.[16]
Хемиски својства
уредиЦезиум е високо реактивен и многу пирофорен . Се запалува спонтано во воздух и реагира експлозивно со вода дури и при ниска температура, повеќето од другите алкални метали ( првата група на периодниот систем ).[6] Реагира со замрзната вода на температура од −116 °C (−177 °F) .[10] Поради оваа висока реактивност, цезиум металот е класифициран како опасен материјал . Се складира и се испраќа во суви, заситени јаглеводороди соединенија како што се минералните масла . Со него се ракува само под инертен гас, како што е аргонот . Сепак, експлозијата со цезиумот во вода често е помалку моќна од експлозија на натриумот во вода со слична количина на натриум. Ова е затоа што цезиумот веднаш експлодира при контакт со водата, оставајќи му малку време да се акумулира водородот.[17] Цезиумот може да се чува во вакуумско-запечатени боросиликатни стаклени ампули . Во количини поголеми од околу 100 грами (3.5oz ) цезиум се испорачува во херметички затворени контејнери од не'рѓосувачки челик.[6]
Хемијата на цезиумот е слична на онаа на другите алкални метали, особено на рубидиумот, елемент над цезиумот во периодниот систем.[18] Како што се очекува за секој алкален метал, единствената честа оксидациона состојба е +1. [б 3] Некои мали разлики произлегуваат од фактот дека има повисока атомска маса и е поелектропозитивен од другите (нерадиоактивни) алкални метали.[20] Цезиум е најелектропозитивниот хемиски елемент. [б 4] [10] Цезиумовиот јон е исто така поголем и помалку „тежок“ од оние на полесните алкални метали.
Соединенија
уреди
Повеќето цезиумски соединенија го содржат елементот како катјон Cs+ , кој јонично се врзува за широк спектар на анјони .Забележлив исклучок е алкалидот на анјонот Cs−), и други неколку субоксиди (види дел за оксиди подолу).
Солите на Cs + се обично безбојни освен ако самите анјони се обоени. Многу од едноставните соли се хигроскопски, но помалку одговараат на полесни алкални метали. Фосфат,[22] ацетат, карбонат, халиди, оксид, нитрати и сулфатни соли кои се растворливи во вода. Двојните соли често се помалку растворливи, а ниската растворливост на цезиум алуминиум сулфат се експлоатира во рафинирањето на Cs од рудите. Двојната сол со антимон (како што е CsSbCl4), бизмут, кадмиум, бакар, железо и олово исто така се слабо растворливи .[6]
Цезиум хидроксидот (CsOH) е хигроскопски и силно базичен .[18] Тоа брзо оксидира на површината на полупроводници како што е силициумот .[23] CsOH претходно се смета од страна на хемичарите како "најсилна база", што ја рефлектира релативно слабата атракција помеѓу големиот Cs + јон и OH - ;[12] таа е навистина најсилната база на арениус, но голем број на соединенија кои не се раствораат во вода, како што е n- бутиллитиум и натриум амид,[18] се поосновни.
Стехиометриска мешавина на цезиум и злато ќе реагира за да се формира жолт цезиум аурид (Cs + Au - ) при загревање. Ауридниот анјон овде се однесува како псевдохалоген . Соединението реагира експлозивно со вода, давајќи цезиум хидроксид, метално злато и водороден гас; во течен амонијак може да реагира преку цезиум-специфична јонска размена на смола за да се добие тетраметиламониум аурид. Аналогното платинско соединение, црвениот цезиум платинид (Cs 2 Pt), го содржи платинскиот јон кој се однесува како псевдохалкоген .[24]
Како и сите метални катјони, Cs + формира комплекси со Луисови бази во растворот. Поради својата големина, Cs + обично прифаќа координатни броеви поголеми од 6, број типичен за помалите алкални метали. Оваа разлика е очигледна во 8-координатниот CsCl. Овој висок координатен број и мекост (тенденција да се формираат ковалентни врски) се особини искористени при одвојување на Cs + од други катјони за отстранување на јадренот отпад, каде што 137 Cs + мора да се оддели од поголеми количини на нерадиоактивни K + .[25]
Халиди
уреди
Цезиум флуорид (CsF) е хигроскопска бела цврста материја која е широко употребувана во органофлуорната хемија како извор на флуоридни анјони.[27] Цезиум флуоридот има халитна структура, што значи дека Cs + и F - образуваат коцкест кристален систем сличен на оној на Na + и Cl - во натриум хлоридот .[18] Имено, цезиумот и флуорот имаат најниски и највисоки електронегативности, меѓу сите познати елементи.
Цезиум хлоридот (CsCl) кристализира во едноставниот коцкест кристален систем . Исто така, наречена "структура на цезиум хлорид",[20] овој структурен мотив е составен од примитивна коцкеста решетка со двоатомска основа, секоја со осумкратна координација ; атомите на хлоридите се сместени во јазлите на решетката во рабовите на коцката, додека атомите на цезиум лежат во дупките во центарот на коцките. Оваа структура се дели со CsBr и CSI, и многу други состојки кои не содржат Cs. Спротивно на тоа, повеќето други алкални халогени имаат структура на натриум хлорид (NaCl).[20] Структурата на CsCl е најпосакувана бидејќи Cs + има јонски полупречник од 174 pm и Cl− 181 pm.[28]
Оксиди
уреди
За разлика од другите алкални метали, цезимот создава бројни бинарни соединенија со кислородот . Кога цезиумот гори во воздух се добива, супероксидот CsO2.[29] "Нормалниот" цезиум оксид ( Cs2O ) создава жолто-портокалови шестаголни кристали,[30] и е единствениот оксид од анти- тип.[31] Испарува на 250 °C (482 °F) и се разградува на цезиум и на пероксидот Cs2O2 на температура над 400 °C (752 °F) .[32] Дополнително се забележани супероксидот и озонидот CsO3,[33][34] и неколку светло обоени субоксиди.[35] Тие вклучуваат Cs4O, Cs11O3, Cs3O (темно-зелена [36] ), CsO, Cs3O2 ,[37] како и Cs7O2 .[38][39] Вториот може да се загрее во вакуум за да се создаде Cs2O.[31] Постојат и бинарните соединенија со сулфур, селен и телур.[6]
Изотопи
уредиЦезиумот има 39 познати изотопи, кои се движат со масен број (т.е. број на нуклеони во јадрото) од 112 до 151. Неколку од нив се синтетизираат од полесни елементи со бавниот процес на зафаќање на неутрони ( S-процес ) во старите ѕвезди [40] и со R-процесот во експлозиите на суперновите .[41] Единствениот стабилен цезиумов изотоп е 133 Cs, со 78 неутрони . И покрај тоа што има голем јадрен спин 72 +), изучувањата со јадрената магнетна резонанса го користат овој изотоп на резонантна честота на 11,7 MHz .[42]
Радиоактивниот 135 Cs има многу долг полуживот од околу 2,3 милиони години, најдолго од сите радиоактивни изотопи на цезиум. 137 Cs и 134 Cs имаат полуживот од 30 и две години, соодветно. 137 Cs се распаѓа на краткотрајниот 137m Ba со бета распаѓање, а потоа и во нерадиоактивен бариум, додека 134 Cs се трансформира директно во 134 Ba . Изотопите со маса од 129, 131, 132 и 136, имаат полуживот помеѓу еден ден и две недели, додека повеќето други изотопи имаат полуживот од неколку секунди до делови од секундата. Постојат најмалку 21 метастабилен јадрен изомер . Освен 134m Cs (со полуживот помал од 3 часа), сите се многу нестабилни и се распаѓаат со полуживоти од неколку минути или помалку.[43][44]
Изотопот 135 Cs е еден од долготрајните производи на цепење на ураниумот добиен во јадрените реактори .[45] Сепак, овој принос на цепното производство е намален кај повеќето реактори, бидејќи претходникот, 135 Xe, е потентен неутронски отров и често се трансмутира во стабилен 136 Xe пред да може да се распадне на 135 Cs.[46][47]
Бета распаѓањето од 137 Cs до 137 m Ba е преку силна емисија на гама-зрачење .[48] 137 Cs и 90 Sr се главните среднотрајни производи на јадреното цепење и главни извори на радиоактивност од потрошено јадрено гориво неколку години по ладење, и може да трае неколку стотини години.[46] Овие два изотопи се најголем извор на резидуална радиоактивност во областа на Чернобилската катастрофа.[46] Поради ниската стапка на зафаќање, отстранувањето на 137 Cs преку зафаќање на неутроните не е изводливо и единственото тековно решение е да му дозволи да се распаѓа со текот на времето.[49]
Речиси целиот цезиум произведен од јадрено цепење произлегува од бета распаѓањето на првично побогатите неутронски цепни производи, минувајќи низ разни изотопи на јод и ксенон .[50] Бидејќи јодот и ксенонот се испарливи и можат да дифузираат преку јадрено гориво или воздухот, радиоактивниот цезиум честопати се создава далеку од првобитното место на цепењето.[51] Со тестирањето на јадреното оружје во 1950-тите до 1980-тите, 137 Cs беше пуштен во атмосферата и се врати на површината на земјата како компонента на . Тој претставува ознака за движењето на почвата и седиментот од тој период.[6]
Белешки
уреди- ↑ Заедно со рубидиумот (39 °C), франциум (проц. 27 °C), живата (−39 °C) и галиумот (30 °C); бромот е течен на собна температура (топејќи се на −7,2 °), но тој е галоген, а не метал. Прелиминарната работа со копернициумот и флеровиумот упатуваат на тоа дека тие се гасовити метали на собна температура.
- ↑ The radioactive element francium may also have a lower melting point, but its radioactivity prevents enough of it from being isolated for direct testing.[9] Copernicium and flerovium may also have lower melting points.
- ↑ It differs from this value in caesides, which contain the Cs− anion and thus have caesium in the −1 oxidation state.[3] Additionally, 2013 calculations by Mao-sheng Miao indicate that under conditions of extreme pressure (greater than 30 GPa), the inner 5p electrons could form chemical bonds, where caesium would behave as the seventh 5p element. This discovery indicates that higher caesium fluorides with caesium in oxidation states from +2 to +6 could exist under such conditions.[19]
- ↑ Francium's electropositivity has not been experimentally measured due to its high radioactivity. Measurements of the first ionization energy of francium suggest that its relativistic effects may lower its reactivity and raise its electronegativity above that expected from periodic trends.[21]
Наводи
уреди- ↑ Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
- ↑ Haynes, William M., уред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (XCII. изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 4.121. ISBN 1439855110.
- ↑ 3,0 3,1 Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ „Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds“. Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (87th. изд.). CRC press. ISBN 0-8493-0487-3. Посетено на 2010-09-26.
- ↑ „NIST Radionuclide Half-Life Measurements“. NIST. Посетено на 2011-03-13.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 Butterman, William C.; Brooks, William E.; Reese, Jr., Robert G. (2004). „Mineral Commodity Profile: Cesium“ (PDF). United States Geological Survey. Архивирано од изворникот (PDF) на February 7, 2007. Посетено на 2009-12-27.
- ↑ Heiserman, David L. (1992). Exploring Chemical Elements and their Compounds. McGraw-Hill. стр. 201–203. ISBN 978-0-8306-3015-8.
- ↑ Addison, C. C. (1984). The Chemistry of the Liquid Alkali Metals. Wiley. ISBN 978-0-471-90508-0. Посетено на 2012-09-28.
- ↑ „Francium“. Periodic.lanl.gov. Посетено на 2010-02-23.
- ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 Kaner, Richard (2003). „C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Cesium“. American Chemical Society. Посетено на 2010-02-25.
- ↑ „Chemical Data – Caesium – Cs“. Royal Society of Chemistry. Посетено на 2010-09-27.
- ↑ 12,0 12,1 Lynch, Charles T. (1974). CRC Handbook of Materials Science. CRC Press. стр. 13. ISBN 978-0-8493-2321-8.
- ↑ 13,0 13,1 Clark, Jim (2005). „Flame Tests“. chemguide. Посетено на 2012-01-29.
- ↑ Taova, T. M.; и др. (June 22, 2003). „Density of melts of alkali metals and their Na-K-Cs and Na-K-Rb ternary systems“ (PDF). Fifteenth symposium on thermophysical properties, Boulder, Colorado, United States. Архивирано од изворникот (PDF) на October 9, 2006. Посетено на 2010-09-26.
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Addison, C. C. (1984). The chemistry of the liquid alkali metals. Wiley. стр. 7. ISBN 9780471905080.
- ↑ Gray, Theodore (2012) The Elements, Black Dog & Leventhal Publishers, p. 131, ISBN 1-57912-895-5.
- ↑ 18,0 18,1 18,2 18,3 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1984). Chemistry of the Elements. Oxford, UK: Pergamon Press. ISBN 978-0-08-022057-4.
- ↑ Moskowitz, Clara. „A Basic Rule of Chemistry Can Be Broken, Calculations Show“. Scientific American. Посетено на 2013-11-22.
- ↑ 20,0 20,1 20,2 Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). „Vergleichende Übersicht über die Gruppe der Alkalimetalle“. Lehrbuch der Anorganischen Chemie (германски) (91–100. изд.). Walter de Gruyter. стр. 953–955. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Hogan, C. M. (2011).„Phosphate“. Архивирано од изворникот на 2012-10-25. Посетено на 2012-06-17. in Encyclopedia of Earth. Jorgensen, A. and Cleveland, C.J. (eds.). National Council for Science and the Environment. Washington DC
- ↑ Köhler, Michael J. (1999). Etching in microsystem technology. Wiley-VCH. стр. 90. ISBN 978-3-527-29561-6.
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil).
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Wells, A. F. (1984). Structural Inorganic Chemistry (5. изд.). Oxford Science Publications. ISBN 978-0-19-855370-0.
- ↑ Cotton, F. Albert; Wilkinson, G. (1962). Advanced Inorganic Chemistry. John Wiley & Sons, Inc. стр. 318. ISBN 978-0-471-84997-1.
- ↑ Lide, David R., уред. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87. изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 451, 514. ISBN 0-8493-0487-3.
- ↑ 31,0 31,1 Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Nenoff, Tina M.; Nyman, May D. (2009-11-23). „Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information“ (PDF). Office of Scientific and Technical Information — U.S. Department of Energy. Посетено на 2010-02-15. Наводот journal бара
|journal=(help) - ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Arnett, David (1996). Supernovae and Nucleosynthesis: An Investigation of the History of Matter, from the Big Bang to the Present. Princeton University Press. стр. 527. ISBN 978-0-691-01147-9.
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Sonzogni, Alejandro. „Interactive Chart of Nuclides“. National Nuclear Data Center: Brookhaven National Laboratory. Архивирано од изворникот на 2011-07-21. Посетено на 2008-06-06.
- ↑ Празен навод (help)
- ↑ 46,0 46,1 46,2 (Report). Отсутно или празно
|title=(help) - ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ „Cesium | Radiation Protection“. U.S. Environmental Protection Agency. 2006-06-28. Архивирано од изворникот на March 15, 2011. Посетено на 2010-02-15.
- ↑ Грешка во Lua: bad argument #1 to 'match' (string expected, got nil)
- ↑ Knief, Ronald Allen (1992). „Fission Fragments“. Nuclear engineering: theory and technology of commercial nuclear power. Taylor & Francis. стр. 42. ISBN 978-1-56032-088-3.
- ↑ Ishiwatari, N.; Nagai, H. „Release of xenon-137 and iodine-137 from UO2 pellet by pulse neutron irradiation at NSRR“. Nippon Genshiryoku Gakkaishi. 23 (11): 843–850. OSTI 5714707.