化学元素 · 参考页
55Cs

铯

铯(Cs)是原子序数为 55 的化学元素,位于第 6 周期、第 1 族、s 区。室温下通常为固态。 原子序数等于原子核中的质子数,因此能够唯一确定元素。

原子序数55
标准原子量132.90545196(6)
族1
周期6
区s
电子排布[Xe] 6s1
电子结构

决定其化学性质的因素

“铯”只有一个价电子,较容易失去,因此 +1 氧化态最常见,也是碱金属高反应性的根源之一。

电子排布 [Xe] 6s1 把元素在周期表中的位置与其化学性质联系起来;沿族向下,最外层电子平均离核更远,更容易被移除。

化学形态

化合物、离子与材料

“铯”最典型的氧化态是 +1,常见化合物包括卤化物、氧化物、氢氧化物和含氧盐。由于反应性高,游离金属在自然界中几乎不存在。

物理性质

状态与相变

室温下单质为固态。密度为 1.93 g/cm³。熔点为 301.7 K (28.5 °C)。沸点为 944 K (670.9 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。

存在与应用

铯在哪里出现,又有哪些用途?

“铯”或其化合物的实际用途包括原子钟、钻井液、科学研究。具体作用取决于所使用的化学形态,以及需要利用的物理、化学或核性质。

实际应用

实际用途示例

原子钟

在这一领域中,“铯”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

钻井液

在这一领域中,“铯”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

科学研究

研究人员利用“铯”的原子、核、化学或光谱性质来检验理论并研究物质结构。

周期表位置

相邻元素说明了什么

“铯”位于第 6 周期、第 1 族、s 区,分类为碱金属。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性,而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。

参考数据

物理与原子性质

分类碱金属
室温下状态固态
电子层2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1
密度1.93 g/cm³
熔点301.7 K (28.5 °C)
沸点944 K (670.9 °C)
鲍林电负性0.79
第一电离能375.7 kJ/mol
电子亲和能45.51 kJ/mol

这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。

历史

发现与鉴定

“铯”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质,并最终把它准确描述为原子序数 55 的元素。

同位素与原子量

同位素组成如何影响数值

标准原子量为 132.90545196(6)。它不是某一个原子的质量,而是根据天然物质中典型同位素组成得到的加权平均。

“铯”至少有一种稳定同位素。所有同位素的质子数相同,但中子数和原子质量不同。

安全

操作与暴露

“铯”相关风险取决于化学形态、剂量和暴露途径。单质、离子和不同化合物的生物与环境效应可能差异很大,因此应依据具体物质的安全数据进行处理。