Cézium

A cézium (latinul: Caesium) a periódusos rendszer 55. rendszámú kémiai eleme, vegyjele Cs. Az I. főcsoportba, az alkálifémek közé tartozik. Elemi állapotban ezüstös színű, lágy, jól nyújtható könnyűfém. Reakcióképessége rendkívül nagy, a vízzel robbanás kíséretében heves reakcióba lép. Pollucitból (CsAlSi₂O₅) állítható elő.

55 xenon ← cézium → bárium Rb ↑ Cs ↓ Fr 55 Cs Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	cézium, Cs, 55
Latin megnevezés	caesium
Elemi sorozat	alkálifémek
Csoport, periódus, mező	1, 6, s
Megjelenés	ezüstös arany
Atomtömeg	132,90545196(6) g/mol[1]
Elektronszerkezet	[Xe] 6s1
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 18, 8, 1
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	1,93 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on	1,843 g/cm³
Olvadáspont	301,59 K (28,44 °C, 83,19 °F)
Forráspont	944 K (671 °C, 1240 °F)
Olvadáshő${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}$	2,09 kJ/mol
Párolgáshő ${\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }}$	63,9 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 32,210 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 418 469 534 623 750 940
Atomi tulajdonságok
Oxidációs szám	1 (erősen bázikus oxid)
Elektronegativitás	0,79 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 375,7 kJ/mol
	2.: 2234,3 kJ/mol
	3.: 3400 kJ/mol
Atomsugár	265 pm
Atomsugár (számított)	298 pm
Kovalens sugár	244±11 pm
Egyebek
Kristályszerkezet	köbös tércentrált
Mágnesség	paramágneses[2]
Elektromos ellenállás	(20 °C) 205 nΩ·m
Hővezetési tényező	(300 K) 35,9 W/(m·K)
Hőtágulási együttható	(25 °C) 97 µm/(m·K)
Young-modulus	1,7 GPa
Kompressziós modulus	1,6 GPa
Mohs-keménység	0,2
Brinell-keménység	0,14 HB
CAS-szám	7440-46-2
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A cézium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 133Cs 100% Cs stabil 78 neutronnal 134Cs mest. 2,0648 év ε 1,229 134Xe β− 2,059 134Ba 135Cs nyomokban 2,3·106 év β− 0,269 135Ba 137Cs mest. 30,17 év[3] β− 1,174 137Ba
Hivatkozások

Felfedezése

Neve a latin caesius („égkék”) szóból ered.^[4] 1860-ban fedezte fel Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff az általuk kifejlesztett színképelemzéssel. Innen kapta latin eredetű nevét. Szintén ők fedezték fel 1861-ben a rubídiumot (Rb).^[5][6]

Jellemzői

Levegővel érintkezve gyorsan oxidálódik, meggyullad. Kevés oxigén (O₂) jelenlétében cézium-oxid (Cs₂O), sok oxigén jelenlétében cézium-peroxid (Cs₂O₂) keletkezik. Hidrogénnel (H₂) már 300 °C-on cézium-hidrid (CsH) keletkezése közben reagál. Vegyületei ionkötésűek (például cézium-jodid, CsI), kis elektronegativitása miatt vegyületeiben az oxidációs száma mindig +1. Vegyületei a színtelen lángot kékes ibolyára színezik. Hidroxidionnal (OH⁻) alkotott vegyülete, a cézium-hidroxid (CsOH) erős lúg. Az üveg felszínét sebesen marja.

Jelentősebb vegyületei

• Cézium-borohidrid – CsBH₄
• Cézium-karbonát – Cs₂CO₃
• Cézium-klorid – CsCl
• Cézium-fluorid – CsF
• Cézium-jodid – CsI
• Cézium-jodát – CsIO₃
• Cézium-nitrát – CsNO₃
• Cézium-oxid – Cs₂O
• Cézium-antimonid – Cs₃Sb
• Cézium-hidroxid – CsOH
• Cézium-hidrid – CsH
• Cézium-perklorát – CsClO₄

Izotópjai

Bővebben: A cézium izotópjai

Csak egy természetes izotópja van, ún. tiszta elem. Mesterséges izotópjai közül jelenleg mintegy 39-et ismerünk. A legtöbb Cs-izotóp báriummá (Ba), illetve xenonná (Xe) alakul.

Felhasználása

• Atomórákban, mint az SI-mértékegységrendszer alapegysége a másodperc definíciója: A másodperc az alapállapotú ¹³³Cs két hiperfinom energiaszintje közötti átmenetnek megfelelő sugárzás 9 192 631 770 periódusának időtartama.
• A ¹³⁴Cs izotópot a hidrológia területén használják fel a céziumfelhasználás mértékeként.
• Egyes vegyületét (CsBH₄) szilárd rakéta-üzemanyagként hasznosítják.
• Az egészségügy terén is jelentős szerepet tölt be, hiszen a radioaktív céziumizotópok sugárzását felhasználják a rák egyes típusainak sugárterápiájában.^[5]
• Számos magnetométerben céziumgőzt használnak.^[7]