Химичен елемент · справочна страница

55Cs

Цезий

Цезий е химичен елемент с атомен номер 55 (Cs), разположен в период 6, група 1 и блок s. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Xe] 6s1.

Атомен номер55

Стандартна атомна маса132.90545196(6)

Група1

Период6

Блокs

Електронна конфигурация[Xe] 6s1

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

Външната електронна конфигурация завършва със s¹. Отделянето на единствения валентен електрон образува йон с заряд +1 и запълнена вътрешна конфигурация, затова в съединенията на цезий доминира степента на окисление +1.

Същият модел на външната електронна обвивка е характерен за алкалните метали. Надолу по групата външният електрон е по-далеч от ядрото и обикновено се отделя по-лесно, което помага да се обясни високата реактивност на тази група.

Химични форми

Съединения, йони и материали

Доминиращата химична форма на цезий е със степен на окисление +1. Чести са йонните халогениди, хидроксиди и кислородсъдържащи соли; свободният метал е много по-рядък в природата, защото лесно реагира с вода, кислород и други неметали.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 1.93 g/cm³. Температурата на топене е 301.7 K (28.5 °C). Температурата на кипене е 944 K (670.9 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща цезий и за какво се използва

На практика цезий се среща в приложения като Атомни часовници, Сондажни течности и Научни изследвания.

На практика

Конкретни примери за приложение

Атомни часовници

Атомните преходи в цезий осигуряват изключително стабилен честотен еталон за прецизно измерване на времето.

Сондажни течности

Съединения на Цезий с подходяща плътност или химични свойства се добавят към сондажни течности за контрол на налягането и свойствата на флуида в сондажите.

Научни изследвания

Цезий се получава, изолира или измерва главно за изследване на атомни, ядрени и периодични закономерности, а не за масова търговска употреба.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Цезий е в период 6 и група 1. В показаната област барий е непосредствено вдясно от него в същия период; рубидий е над него, а франций е под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияалкален метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1

Плътност1.93 g/cm³

Температура на топене301.7 K (28.5 °C)

Температура на кипене944 K (670.9 °C)

Електроотрицателност по Полинг0.79

Първа йонизационна енергия375.7 kJ/mol

Електронен афинитет45.51 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на цезий се свързва с Robert Bunsen. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 132.90545196(6). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Цезий има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Елементарният цезий реагира лесно с влага и може да реагира бурно с вода. Съхранява се и се обработва далеч от вода и въздух при контролирани условия.