Jaksollinen järjestelmä›Alkuaineet›Cesium

Alkuaine · viitesivu

55Cs

Cesium

Cesium on järjestysluvun 55 alkuaine (Cs). Se sijaitsee jaksossa 6, ryhmässä 1 ja s-lohkossa. Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Elektronikonfiguraatio on [Xe] 6s1.

Järjestysluku55

Standardiatomipaino132.90545196(6)

Ryhmä1

Jakso6

Lohkos

Elektronikonfiguraatio[Xe] 6s1

Elektronirakenne

Mikä ohjaa kemiallista käyttäytymistä

Ryhmän 1 atomeilla on yksi ulkoelektroni. Sen irtoaminen on usein suhteellisen helppoa, minkä vuoksi alkalimetalleille tyypillinen ionivaraus on +1; vety on samassa ryhmässä tärkeä poikkeustapaus.

Tämän atomin elektronikonfiguraatio on [Xe] 6s1. Valenssielektronien määrä ja energia määräävät, miten atomi sitoutuu ja millaisia ionisia tai kovalenttisia rakenteita se voi muodostaa.

Kemialliset muodot

Yhdisteet, ionit ja materiaalit

Cesium-alkuaineen tavallisin hapetusluku on +1. Halogenidit, hydroksidit ja happipitoiset suolat ovat tärkeitä yhdisteitä, kun taas vapaa metalli on luonnossa harvinainen suuren reaktiivisuutensa vuoksi.

Fysikaalinen käyttäytyminen

Olomuoto ja faasimuutokset

Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Ilmoitettu tiheys on 1.93 g/cm³. Sulamispiste on 301.7 K (28.5 °C). Kiehumispiste on 944 K (670.9 °C). Paine, puhtaus ja kiderakenne voivat vaikuttaa mitattuihin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esiintyminen ja käyttö

Missä alkuainetta esiintyy ja käytetään

Käytännössä cesium liittyy erityisesti seuraaviin yhteyksiin: atomikellot, porausnesteet ja tieteellinen tutkimus.

Käytännössä

Konkreettisia käyttökohteita

Atomikellot

Cesiumatomin siirtymää käytetään erittäin vakaana taajuusreferenssinä tarkassa ajanmittauksessa.

Porausnesteet

Yksi käytännön yhteys on porausnesteet. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Tieteellinen tutkimus

Cesium-alkuainetta tutkitaan atomirakenteen, ydinominaisuuksien ja jaksollisten trendien testaamiseksi. Käyttö on tutkimuspainotteista eikä perustu suuriin materiaalimääriin.

Paikka jaksollisessa järjestelmässä

Mitä naapurialkuaineet kertovat

Cesium sijaitsee jaksossa 6 ja ryhmässä 1. Todelliset naapurialkuaineet auttavat vertaamaan atomikokoa, ionisaatioenergiaa, elektronirakennetta ja sidostapoja jaksollisen järjestelmän sisällä. Tässä lähialueessa näkyvät esimerkiksi Rubidium, Strontium, Barium, Frankium.

Viitearvot

Fysikaaliset ja atomitason ominaisuudet

Luokitusalkalimetalli

Olomuoto huoneenlämmössäkiinteä

Elektronikuoret2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1

Tiheys1.93 g/cm³

Sulamispiste301.7 K (28.5 °C)

Kiehumispiste944 K (670.9 °C)

Paulingin elektronegatiivisuus0.79

Ensimmäinen ionisaatioenergia375.7 kJ/mol

Elektroniaffiniteetti45.51 kJ/mol

Arvot kuvaavat alkuainetta tai neutraalia atomia silloin, kun se on tarkoituksenmukaista. Fysikaaliset arvot voivat riippua allotroopista, paineesta ja mittausolosuhteista.

Historia

Löytäminen ja tunnistaminen

Tämän alkuaineen löytäminen yhdistetään henkilöön tai ryhmään Robert Bunsen. Uuden alkuaineen tunnistaminen, puhtaan näytteen eristäminen ja myöhempi järjestyslukuun 55 perustuva luokittelu eivät aina tapahtuneet samanaikaisesti.

Isotoopit ja atomipaino

Miten isotooppikoostumus vaikuttaa lukuihin

Standardiatomipaino on 132.90545196(6). Se kuvaa luonnollisen maanpäällisen aineen isotooppikoostumuksen painotettua keskiarvoa, ei yhden tietyn atomin massaa.

Tällä alkuaineella on vähintään yksi pysyvä isotooppi. Isotoopeilla on sama protonien määrä mutta eri neutronien määrä, joten ne ovat sama alkuaine mutta niiden atomimassat eroavat.

Turvallisuus

Käsittely ja altistuminen

Vapaa cesium reagoi voimakkaasti kosteuden kanssa ja voi reagoida rajusti veden kanssa. Metallia käsitellään siksi hallituissa oloissa erillään vedestä ja ilmankosteudesta.