Cesium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Cesium, chemická značka Cs, (lat. Caesium) je chemický prvek z řady alkalických kovů, vyznačuje se velkou reaktivitou a mimořádně nízkým redox-potenciálem

[editovat] Základní fyzikálně - chemické vlastnosti

Atomové číslo : 55

Relativní atomová hmotnost: 132,905 amu

Hustota: 1,879 g/cm³

Teplota tání: 28,44 °C, tj. 301,59 K

Teplota varu: 671 °C, tj. 944 K

Cesium je měkký, lehký a stříbrolesklý kov, který mimořádně rychle reaguje s kyslíkem i vodou a v přírodě se s ním proto setkáváme pouze ve formě sloučenin.

Elementární kovové cesium lze dlouhodobě uchovávat pod vrstvou alifatických uhlovodíků jako petrolej nebo nafta, s kterými nereaguje.

Soli cesia barví plamen fialově.

Cesium bylo objeveno roku 1860 německým chemikem Robertem W. Bunsenem a německým fyzikem Gustavem R. Kirchhoffem za použití jimi objevené spektrální analýzy.

[editovat] Výskyt v přírodě, výroba a využití

Díky jeho velké reaktivitě se v přírodě setkáváme pouze se sloučeninami cesia a to pouze v mocenství Cs⁺.

Cesium se vyskytuje pouze vzácně jak na Zemi tak i ve vesmíru. Předpokládá se, že zemská kůra obsahuje 1 – 7 mg Cs/ kg. Průměrný obsah v mořské vodě je přibližně 0,5 μg/l. Ve vesmíru se předpokládá výskyt 1 atomu cesia na přibližně 100 miliard atomů vodíku.

V minerálech provází cesium obvykle ostatní alkalické kovy. Patrně nejvýznamnější výskyt je uváděn v minerálu lepidolitu, což je poměrně značně komplikovaný hlinito-křemičitan lithno-draselný.

Elementární cesium se vyrábí elektrolýzou roztaveného chloridu cesného na železné katodě. Na grafitové anodě přitom vzniká plynný chlor.

Vzhledem ke své mimořádné nestálosti a reaktivitě má kovové cesium jen minimální praktické využití.

• Jeho nízký ionizační potenciál dává možnost jeho uplatnění ve fotočláncích, sloužících pro přímou přeměnu světelné energie v elektrickou. Zároveň je proto perspektivním médiem pro iontové motory, jako pohonné jednotky kosmických plavidel.

• Při výrobě katodových trubic, pracujících s nízkotlakou náplní inertního plynu se užívá cesia jako getru, tj. látky sloužící k zachycení a odstranění posledních zbytků reaktivních přimíšených plynů.

• Od roku 1967 je v soustavě SI definována základní jednotka času, 1 sekunda, na základě frekvence emitoavaného světelného záření izotopu ¹³³Cs jako čas potřebný pro 9 192 631 770 přechodů ze základního do excitovaného stavu.

V chemických sloučeninách se cesium vyskytuje zásadně a pouze jako kladně jednomocné Cs⁺. Mezi známější sloučeniny patří tyto chemické látky:

• Reakcí cesia s kyslíkem vzniká superoxid cesný Cs₂O.

4Cs + O₂ → 2Cs₂O

• Reakce cesia s vodou vede ke vzniku silně zásadité sloučeniny, hydroxidu cesného CsOH, který je na rozdíl od analogických sloučenin sodíku a draslíku málo hygroskopický a málo rozpustný ve vodě.