Цезий

химичен елемент с атомен номер 55

Цезият (Cs) е химичен елемент с атомен номер 55 и атомна маса 133 от групата на алкалните метали.

Цезий
Цезий – мек и златист метал
Цезий – мек и златист метал
Мек и златист метал
Спектрални линии на цезий
Спектрални линии на цезий
КсенонЦезийБарий
Rb

Cs

Fr
Периодична система
Общи данни
Име, символ, ZЦезий, Cs, 55
Група, период, блок16s
Химическа серияалкален метал
Електронна конфигурация[Xe] 6s1
e- на енергийно ниво2, 8, 18, 18, 8, 1
CAS номер7440-46-2
Свойства на атома
Атомна маса132,90545196 u
Атомен радиус (изч.)260 (298) pm
Ковалентен радиус244±11 pm
Радиус на ван дер Ваалс343 pm
Степен на окисление1, −1[1]
ОксидCs2O (силно основен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
0,79
Йонизационна енергияI: 375,7 kJ/mol
II: 2234,3 kJ/mol
III: 3400 kJ/mol
Физични свойства
Агрегатно състояниетвърдо вещество
Кристална структуракубична обемноцентрирана
Плътност1930 kg/m3
Температура на топене301,7 K (28,7 °C)
Температура на кипене944 K (671 °C)
Моларен обем7,0732×10-5 m3/mol
Критична точка1938 K;
9,4×106 Pa [2]
Специф. топлина на топене2,09 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение63,9 kJ/mol
Налягане на парата
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 418 469 534 623 750 940
Специф. топл. капацитет242 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост5×106 S/m
Специф. ел. съпротивление0,205 Ω.mm2/m
Топлопроводимост35,9 W/(m·K)
Магнетизъмпарамагнитен[3]
Модул на еластичност1,7 GPa
Модул на свиваемост1,6 GPa
Твърдост по Моос0,2
Твърдост по Бринел0,14 MPa
История
Наименуванот латинското caesius – „небесно-син“
ОткритиеРоберт Бунзен и Густав Кирхоф (1860 г.)
ИзолиранеКарл Сетерберг (1882 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
133Cs 100 % стабилен
134Cs синт. 2,0648 г. ε 134Xe
β- 134Ba
135Cs радио 2,3×106 г. β- 135Ba
137Cs синт. 30,17 г.[4] β- 137Ba
γ

История редактиране

Открит през 1860 г. от Роберт Бунзен и Густав Кирхоф чрез спектрален анализ.

Названието произхожда от латинското име caesius („небесно син“) поради яркосините линии в спектъра му.

Изотопи редактиране

Цезият е елемент с голям брой изотопи, 31 на брой, от 114Cs до 145Cs. От тях единствено 133Cs е стабилен, останалите са радиоактивни с период на полу-разпад от 0,57 секунди (114Cs) до 3×106 години (135Cs). Изотопът 137Cs е източник на гама кванти и се използва в медицината, но в същото време е един от най-опасните елементи при ядрена авария.

Свойства редактиране

Физични свойства редактиране

Цезият е мек метал със златист цвят, плътност 1879 kg×m-3 и температура на топене 301 K (29 °C). Това е един от трите метала (заедно с живак и галий), който може да се срещне в течно състояние при температури близки до стайните.

Химични свойства редактиране

Цезият е най-активният елемент от групата на алкалните метали и притежава всички характерни свойства за тази група.

Взаимодействие с кислород редактиране

Цезият реагира с кислород и поради голямата му активност се образува цезиев пероксид.

2Cs + O2 → Cs2O2

Взаимодействие с вода редактиране

Цезият реагира с водата с взрив, като в резултат се получава цезиева основа и се отделя водород. При тази реакция се отделя също и голямо количество топлина. Получената цезиева основа е изключително силна и може да разяде дори и стъкло.

2Cs + 2H2O → 2CsOH + H2

Взаимодействие с халогени редактиране

Цезият реагира с всички халогени и образува цезиеви халогениди.

2Cs + F2 → 2CsF (цезиев флуорид)

2Cs + Cl2 → 2CsCl (цезиев хлорид)

2Cs + Br2 → 2CsBr (цезиев бромид)

2Cs + I2 → 2CsI (цезиев йодид)

Взаимодействие с киселини редактиране

Цезият реагира с разтвори на киселини и образува цезиеви соли, като се отделя водород.

2Cs + 2HCl → 2Cs+ + 2Cl- + H2

Разпространение и употреба редактиране

В природата, цезият се среща рядко, главно в някои минерали. Поради изключителната си химическа активност, този метал не се намира в чист вид, а се добива чрез електролиза или чрез редукция от негови съединения с Ca, Al, C.

Най-честата употреба на цезия е в осцилаторите на атомните часовници, които се базират на честотата на електромагнитното лъчение на атомите му. Цезият се използва също и в ядрената индустрия, като забавител в електровакуумните прибори и в медицината. Използва се и при термоустойчиви стъкла.

Източници редактиране

Използвана литература