Cézium

Z Wikipédie

Cézium (cesium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Cs a protónové číslo 55.

Vlastnosti
Xe - Cézium - Ba
Rb
Cs
Fr  
 
 
[]
55.
Cs
Všeobecné
Názov, značka, protónové číslo Cézium, Cs, 55.
Séria
Skupina, perióda, blok , ,
Vzhľad
Atómové
Atómová hmotnosť amu
Atómový polomer (vypočítaný) pm
Kovalentný polomer pm
Van der Waalsov polomer pm
Elektrónová konfigurácia [[[]]]
Elektróny na energetickú hladinu
Oxidačné stupne (Oxidy)
Elektronegativita (Paulingova stupnica)
Výstupná energia (eV)
Kryštalická štruktúra
Fyzikálne
Skupenstvo
Magnetické vlastnosti
Hustota (tvrdosť podľa Mohsa) , kg/m3 ()
Teplota topenia (tavenia) K ( °C)
Teplota varu K ( °C)
Molový objem m3/mol
Skupenské teplo vyparovania kJ/mol
Skupenské teplo tavenia kJ/mol
Tlak pary Pa pri K
Rýchlosť zvuku m/s pri °C
Rôzne
Merná tepelná kapacita J/(kg · K)
Elektrická vodivosť S/m
Tepelná vodivosť W/(m · K)

Cézium patrí medzi alkalické kovy, vyznačuje sa veľkou reaktivitou a mimoriadne nízkym redox-potenciálom.

[úprava] Základné fyzikálno-chemické vlastnosti

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 po prvý raz vyrobené v roku 1861.

[úprava] Výskyt v prírode, výroba a využitie

Vďka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame iba so zlúčeninami cézia a to len s mocenstvom 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. Ppravdepodobne 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 rubídium používa ako filter na zachytenie a odstránenie posledných zbytkov reaktivných 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:

  • Reakciou cézia s kyslíkom vzniká superoxid cézny CsO2.
Cs + O2 → CsO2
  • Reakcia cézia s vodou vedie k vzniku silne zásaditej zlúčeniny, hydroxidu cézneho CsOH, ktorý na rozdiel od analogických zlúčenín sodíka a draslíka málo hygroskopický a málo rozpustný vo vode.
Wikimedia Commons ponúka multimediálny obsah k téme
Cézium