Cézium

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Cézium
55  ← cézium → bárium
Rb

Cs

Fr
Cs
Vzhľad
zlatostrieborný kov
cézium
Všeobecné
Názov (lat.), značka, protónové číslo cézium (caesium), Cs, 55
Umiestnenie v PSP 1. skupina6. periódablok s
Séria alkalické kovy, kovy
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť 132,9054519 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia [Xe] 6s1
Atómový polomer 265 pm
Kovalentný polomer 244 pm
Kovový polomer 267 pm
Van der Waalsov pol. 343 pm
Iónový polomer
pre: Cs+
165 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita 0,79 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e) 1: 375,7 kJ.mol−1
2: 2 234,3 kJ.mol−1
3: 3 400 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a) I
Št. potenciál
(Cs+/Cs)
-2,923 V
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvo pevné
Hustota 1,93 kg·dm−3
Hustota kvapaliny
(pri 301,59 K)
1,843 kg·dm−3
Teplota topenia 301,59 K (28,44 °C)
Teplota varu 944 K (670,85 °C)
Kritický bod 1 938 K; 9,4 MPa
Sk. teplo topenia 2,09 kJ·mol−1
Sk. teplo varu 63,9 kJ·mol−1
Tepelná kapacita 32,210 J·mol−1·K−1
Tlak pary
p(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T(K) 418 469 534 623 750 940
Iné
Kryštálová sústava kubická, priestorovo centrovaná
Magnetizmus paramagnetický
Elektrický odpor 205 nΩ·m
Tep. vodivosť 35,9 W·m−1·K−1
Tep. rožťažnosť 97 µm·m−1·K−1
Youngov modul 1,7 GPa
Pružnosť v šmyku 1,6 GPa
Tvrdosť (Mohs) 0,2
Tvrdosť (Brinell) 0,14 MPa
Reg. číslo CAS 7440-46-2
Izotop(y) (vybrané)
Izotop Výskyt t1/2 Rr Er (MeV) Pr
133Cs 100 % stabilný s 78 neutrónmi
Radioactive.svg 134Cs synt. 2,0648 r. ε 1,229 134Xe
synt.   β- 2,059 134Ba
Radioactive.svg 135Cs synt. 2,3x106 r. β- 0,269 135Ba
Radioactive.svg 137Cs synt. 30,07 r. β- 1,174 137Ba
Commons-logo.svg
 Commons ponúka multimediálny obsah na tému cézium.
Pozri aj chemický portál

Cézium (lat. caesium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Cs a protónové číslo 55. Patrí medzi alkalické kovy, vyznačuje sa veľkou reaktivitou a mimoriadne nízkym redox-potenciálom.

Základné fyzikálno-chemické vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]

Cézium je mäkký, ľahký a striebrolesklý kov, ktorý mimoriadne rýchlo reaguje s kyslíkom i vodou a v prírode sa s ním preto stretávame len vo forme zlúčenín. Elementárne kovové cézium je možné dlhodobo uchovávať pod vrstvou alifatických uhľovodíkov ako petrolej nebo nafta, s ktorými nereaguje.

Spolu s franciom a gálium je cézium jedným z mála kovov, ktoré sa nachádzajú v tekutom stave takmer pri izbovej teplote. Cézium reaguje explozívne v studenej vode a reaguje aj s ľadom pri teplotách nad −116 °C. Hydroxid cézia (CsOH) je silne zásaditý a rýchlo leptá povrch skla.

Soli cézia farbia plameň do fialova.

Cézium bolo objavané v roku 1860 nemeckým chemikom Robertom W. Bunsenom a nemeckým fyzikom Gustavom R. Kirchhoffom použitím nimi objavenej spektrálnej analýzy. Cézium bol prvý prvok objavený pomocou spektrálnej analýzy. Kovové cézium bolo prvý raz vyrobené v roku 1861.

Výskyt v prírode, výroba a využitie[upraviť | upraviť zdroj]

Vďaka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame iba so zlúčeninami cézia a to len s oxidačným číslom Cs+.

Cézium sa na Zemi i vo vesmíre vyskytuje len vzácne. Predpokladá sa, že zemská kôra obsahuje 1 – 7 mg Cs/kg. Priemerný obsah v morskej vode je približne 0,5 μg/l. Vo vesmíre sa predpokladá výskyt jedného atómu cézia na približne 100 miliárd atómov vodíka.

V mineráloch cézium zvyčajne sprevádza ostatné alkalické kovy. Pravdepodobne najvýznamnejší výskyt je v minerále lepidolitu, čo je pomerne značne komplikovaný hlinito-kremičitan lítio-draselný.

Elementárne cézium sa vyrába elektrolýzou roztaveného chloridu cézneho na železnej katóde. Na grafitovej anóde pritom vzniká plynný chlór.

Vzhľadom na svoju mimoriadnu nestálosť a reaktivitu má kovové cézium len minimálne praktické využitie.

  • Jeho nízky ionizačný potenciál dovoľuje uplatnenie vo fotočlánkoch, slúžiacich na priamu premenu svetelnej energie na elektrickú. Zároveň je preto perspektívnym médiom pre iónové motory, ako pohonné jednotky kozmických plavidiel.
  • Pri výrobe katódových trubíc pracujúcich s nízkotlakovou náplňou inertného plynu sa cézium používa ako filter na zachytenie a odstránenie posledných zvyškov reaktívnych primiešaných plynov.
  • Od roku 1967 je v sústave SI definovaná základná jednotka času, 1 sekunda, na základe frekvencie emitovaného svetelného žiarenia izotopu 133Cs ako čas potrebný pre 9 192 631 770 prechodov zo základneho do excitovaného stavu.

V chemických zlúčeninách sa cézium vyskytuje zásadne ako kladne jednomocné Cs+. Medzi známejšie zlúčeniny patria tieto chemické látky:

Cs + O2 → CsO2
  • Reakcia cézia s vodou vedie k vzniku silne zásaditej zlúčeniny, hydroxidu cézneho (CsOH), ktorý je na rozdiel od analogických zlúčenín sodíka a draslíka málo hygroskopický a málo rozpustný vo vode.

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]