Element químic · fitxa de referència
55Cs

Cesi

El cesi és l’element 55 (Cs), situat al període 6, grup 1 i bloc s. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Xe] 6s1.

Nombre atòmic55
Pes atòmic estàndard132.90545196(6)
Grup1
Període6
Blocs
Configuració electrònica[Xe] 6s1
Estructura electrònica

Què determina la seva química

Els metalls alcalins tenen un sol electró de valència. En perdre’l formen fàcilment ions +1, fet que explica bona part de la seva química iònica i la seva elevada reactivitat.

La configuració [Xe] 6s1 deixa un electró extern relativament fàcil de retirar. En baixar pel grup, aquest electró queda més allunyat del nucli i la reactivitat del metall sol augmentar.

Formes químiques

Compostos, ions i materials

La forma química dominant del cesi és l’estat d’oxidació +1. Són comuns els seus halurs, hidròxids i sals amb oxigen; el metall lliure és poc freqüent a la natura per la seva elevada reactivitat.

Comportament físic

Estat i canvis de fase

A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 1.93 g/cm³. El punt de fusió és 301.7 K (28.5 °C). El punt d’ebullició és 944 K (670.9 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.

Presència i aplicacions

On es troba el cesi i per a què s’utilitza

A la pràctica, el cesi es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com rellotges atòmics, fluids de perforació i recerca científica. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.

A la pràctica

Exemples d’usos reals

Rellotges atòmics

El cesi s’utilitza com a referència de freqüència en determinats rellotges atòmics gràcies a transicions atòmiques extremadament reproduïbles.

Fluids de perforació

Compostos de cesi s’empren en fluids de perforació per ajustar densitat, viscositat o comportament químic.

Recerca científica

El cesi es produeix, aïlla o mesura principalment per estudiar tendències atòmiques, nuclears i periòdiques, més que per a un ús comercial a gran escala.

Posició periòdica

Què indiquen els elements veïns

El cesi és al període 6, grup 1 i bloc s. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com rubidi, estronci, bari, franci i radi. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.

Dades de referència

Propietats físiques i atòmiques

Classificaciómetall alcalí
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1
Densitat1.93 g/cm³
Punt de fusió301.7 K (28.5 °C)
Punt d’ebullició944 K (670.9 °C)
Electronegativitat de Pauling0.79
Primera energia d’ionització375.7 kJ/mol
Afinitat electrònica45.51 kJ/mol

Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.

Història

Descobriment i identificació

El descobriment del cesi s’associa a Robert Bunsen. El reconeixement de l’element, l’aïllament d’una mostra i la identificació moderna mitjançant el nombre atòmic no sempre van tenir lloc al mateix temps.

Isòtops i pes atòmic

Com afecta els valors la composició isotòpica

El pes atòmic estàndard és 132.90545196(6). Aquest valor representa la composició isotòpica del material terrestre natural i no la massa d’un únic àtom concret.

El cesi té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.

Seguretat

Manipulació i exposició

El cesi elemental reacciona amb facilitat amb la humitat i pot reaccionar violentament amb l’aigua. Cal mantenir-lo allunyat de l’aigua i de l’aire en condicions controlades.