Kémiai elem · adatlap

55Cs

Cézium

A cézium 55 rendszámú kémiai elem (Cs), a 6. periódus 1. csoportjában, az s-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Xe] 6s1.

Rendszám55

Standard atomtömeg132.90545196(6)

Csoport1

Periódus6

Mezős

Elektronkonfiguráció[Xe] 6s1

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A külső elektronkonfiguráció s¹-re végződik. Az egyetlen vegyértékelektron leadásával +1 töltésű, betöltött belső héjú ion keletkezik, ezért a cézium vegyületeiben a +1 oxidációs állapot dominál.

Ugyanez a külsőhéj-mintázat jellemző az alkálifémekre. A csoportban lefelé haladva a külső elektron egyre távolabb kerül az atommagtól, és általában könnyebben eltávolítható, ami hozzájárul a család nagy reakciókészségéhez.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A cézium legjellemzőbb kémiai formája a +1 oxidációs állapot. Gyakoriak az ionos halogenidek, hidroxidok és oxigéntartalmú sók; a szabad fém a természetben jóval ritkább, mert könnyen reagál vízzel, oxigénnel és más nemfémekkel.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 1.93 g/cm³. Az olvadáspont 301.7 K (28.5 °C). A forráspont 944 K (670.9 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A cézium előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a cézium többek között a következő területeken jelenik meg: Atomórák, Fúrófolyadékok és Tudományos kutatás.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Atomórák

A cézium atomátmenetei rendkívül stabil frekvenciareferenciát biztosítanak a nagy pontosságú időméréshez.

Fúrófolyadékok

Megfelelő sűrűségű vagy kémiai tulajdonságú céziumvegyületeket fúrófolyadékokhoz adnak a nyomás és a folyadéktulajdonságok szabályozására.

Tudományos kutatás

A cézium előállítása, izolálása vagy mérése elsősorban atomi, magfizikai és periódusos törvényszerűségek vizsgálatát szolgálja, nem tömeges kereskedelmi felhasználást.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A cézium a 6. periódus 1. csoportjában található. A bemutatott környezetben bárium közvetlenül jobbra található ugyanabban a periódusban; rubídium fölötte, francium pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásalkálifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1

Sűrűség1.93 g/cm³

Olvadáspont301.7 K (28.5 °C)

Forráspont944 K (670.9 °C)

Pauling-féle elektronegativitás0.79

Első ionizációs energia375.7 kJ/mol

Elektronaffinitás45.51 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A cézium felfedezését Robert Bunsen nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 132.90545196(6). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A cézium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

Az elemi cézium könnyen reagál a nedvességgel, vízzel pedig hevesen is reagálhat. Víz- és levegőmentes, ellenőrzött körülmények között kezelik.