原子時計
セシウムは原子時計に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
Mendeleev
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化学元素 · リファレンス
55Cs
セシウム
セシウムは原子番号55、元素記号Csの元素です。周期表では第6周期・第1族・sブロックに位置し、室温での基準状態は固体です。電子配置は[Xe] 6s1です。
原子番号55
標準原子量132.90545196(6)
族1
周期6
ブロックs
電子配置[Xe] 6s1
電子構造
化学的性質を決めるもの
アルカリ金属は最外殻電子を1個持ち、その電子を失って+1価のイオンになりやすい元素群です。
セシウムの電子配置は[Xe] 6s1です。最外殻電子が1個であることが、強い還元性や塩をつくりやすい性質の基礎になります。
化学形
化合物・イオン・材料
単体は反応性が高く、自然界では遊離状態で長く存在しにくい元素群です。化合物では主に+1価のイオンとして、塩、酸化物、水酸化物などをつくります。
物理的性質
状態と相変化
室温での基準状態は固体です。掲載している密度は1.93 g/cm³です。融点は301.7 K (28.5 °C)です。沸点は944 K (670.9 °C)です。実際の値は圧力、純度、結晶構造や同素体によって変わることがあります。
存在と用途
セシウムはどこにあり、何に使われるか
セシウムは化合物、鉱物、合金、または人工的に得られる材料の中で見られます。代表的な用途には「原子時計」「掘削流体」「科学研究」などがあります。実際に利用される形は、元素単体とは限らず、特定の化合物・合金・同位体である場合があります。
具体例
実際の用途
掘削流体
セシウムは掘削流体に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
科学研究
セシウムは科学研究に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
周期表上の位置
周辺元素からわかること
セシウムは第6周期・第1族・sブロックにあります。周辺にはルビジウム、ストロンチウム、バリウム、フランシウムなどが位置し、横・縦に比較すると原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、結合傾向の周期的変化が見えてきます。
基礎データ
物理・原子データ
分類アルカリ金属
室温での状態固体
電子殻2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1
密度1.93 g/cm³
融点301.7 K (28.5 °C)
沸点944 K (670.9 °C)
ポーリング電気陰性度0.79
第一イオン化エネルギー375.7 kJ/mol
電子親和力45.51 kJ/mol
値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。
歴史
発見と同定
セシウムの発見はRobert Bunsenと関連付けられています。ただし、元素の認識、純粋な試料の単離、現在の原子番号による定義は、必ずしも同じ時期に成立したわけではありません。
同位体
同位体組成と原子量
セシウムの標準原子量は132.90545196(6)です。これは特定の一個の原子の質量ではなく、天然試料に含まれる同位体の存在比を反映した値です。
セシウムには少なくとも一つの安定同位体があります。同位体は陽子数が同じため同じ元素ですが、中性子数が異なるので原子質量が変わります。
安全性
取り扱いと曝露
セシウムの安全性は、元素単体か化合物か、量、濃度、曝露経路によって大きく変わります。元素名だけで危険性を判断せず、実際に扱う物質の安全データを確認する必要があります。