Elemento chimico · scheda di riferimento

55Cs

Cesio

Il cesio è l’elemento 55 (Cs), nel periodo 6, gruppo 1 e blocco s. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Xe] 6s1.

Numero atomico55

Peso atomico standard132.90545196(6)

Gruppo1

Periodo6

Bloccos

Configurazione elettronica[Xe] 6s1

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

I metalli alcalini hanno un solo elettrone di valenza. Perdendolo formano facilmente ioni +1, caratteristica che spiega gran parte della loro chimica ionica e della loro elevata reattività.

La configurazione [Xe] 6s1 lascia un elettrone esterno relativamente facile da rimuovere. Scendendo nel gruppo, questo elettrone si trova mediamente più lontano dal nucleo e la reattività del metallo tende ad aumentare.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Nei composti cesio compare soprattutto nello stato di ossidazione +1. Sono comuni alogenuri, idrossidi e sali con ossoanioni; il metallo elementare è troppo reattivo per trovarsi libero in quantità significative in natura.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del cesio è solido. Tra i dati riportati: densità 1.93 g/cm³, punto di fusione 301.7 K (28.5 °C), punto di ebollizione 944 K (670.9 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il cesio

Il cesio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Orologi atomici, Fluidi di perforazione e Ricerca scientifica; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Orologi atomici

Nell’ambito «Orologi atomici», il cesio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Fluidi di perforazione

Nell’ambito «Fluidi di perforazione», il cesio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Ricerca scientifica

Il cesio viene studiato in ricerca per chiarire proprietà atomiche, nucleari, chimiche o dei materiali che non sono accessibili con elementi più comuni.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il cesio si trova nel periodo 6, gruppo 1 e blocco s. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il bario a destra; nello stesso gruppo il rubidio sopra e il francio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionemetallo alcalino

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1

Densità1.93 g/cm³

Punto di fusione301.7 K (28.5 °C)

Punto di ebollizione944 K (670.9 °C)

Elettronegatività di Pauling0.79

Prima energia di ionizzazione375.7 kJ/mol

Affinità elettronica45.51 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del cesio è associata a Robert Bunsen. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 132.90545196(6). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Gli isotopi del cesio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

Il cesio elementare reagisce facilmente con l’umidità e può reagire violentemente con l’acqua. Deve essere conservato lontano da acqua e aria in condizioni controllate.