Цезий

55 Ксенон ← Цезий → Барий Rb ↑ Cs ↓ Fr Периодична система
Външен вид
Мек метал
Общи данни
Име, символ, №	Цезий, Cs, 55
Химическа серия	Алкален метал
Група, период, блок	1, 6, s
Свойства на атома
Атомна маса	132,90545 u
Атомен радиус (calc)	260 (298) pm
Ковалентен радиус	225 pm
Радиус на ван дер Ваалс	n.a pm
Електронна конфигурация	6s1
e- на енергийно ниво	2, 8, 18, 18, 8, 1
Оксидационни с-ния (оксид)	1 (силна основа)
Кристална структура	кубична обемноцентрирана
Физични свойства
Агрегатно състояние	Твърдо вещество
Плътност	1879 kg/m³
Температура на топене	301,59 K (28,44 °C)
Температура на кипене	944 K (671 °C)
Моларен обем	70,94×10-6 m³/mol
Специф. топлина на топене	2,092 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение	67,74 kJ/mol
Скорост на звука	m/s при K
Други
Електроотрицателност	0,79 (скала на Полинг)
Специф. топлинен капацитет	240 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост	4,89×106 S/m
Топлопроводимост	35,9 W/(m·K)
Йонизационен потенциал	375,7 kJ/mol

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

История

Открит през 1961 г. от Роберт Бунзен и Густав Кирхоф чрез спектрален анализ.

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

Изотопи

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

Физични свойства

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

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

Взаимодействие с кислород

Цезият реагира с кислород и поради голямата му активност се образува цезиев супероксид, който поради високата температура се превръща в дицезиев триоксид.

4Cs + 3O₂ → 2Cs₂O₃

Взаимодействие с вода

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

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

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

2Cs + 2HCl → 2Cs⁺ + 2Cl^- + H₂

Разпространение и употреба

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 поглътител в електровакумните прибори и в медицината. Използва се и при термоустойчиви стъкла.