Ցեզիում
Ցեզիում (լատին․՝ Caesium), քիմիական տարր է, որի նշանն է Cs, պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության, 1-ին խմբի քիմիական տարր, կարգահամարը՝ 55, ատոմական զանգվածը՝ 132,9054։ s-տարր է, պատկանում է ալկալիական մետաղների խմբին։
| |||||
---|---|---|---|---|---|
Պարզ նյութի արտաքին տեսք | |||||
Ատոմի հատկություններ | |||||
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ | Ցեզիում / Caesium (Cs), Cs, 55 | ||||
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված) | 131,293(6)132,9054519(2)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ) | ||||
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա | [Xe] 6s1 | ||||
Ատոմի շառավիղ | (108)[2] պմ | ||||
Քիմիական հատկություններ | |||||
Կովալենտ շառավիղ | 235 պմ | ||||
Իոնի շառավիղ | (+1e) 167 պմ | ||||
Էլեկտրաբացասականություն | 0,79 (Պոլինգի սանդղակ) | ||||
Էլեկտրոդային պոտենցիալ | -2,923 | ||||
Օքսիդացման աստիճաններ | 0; +1 | ||||
Իոնացման էներգիա | 2‑րդ: 375,5 (3,89) կՋ/մոլ (էՎ) | ||||
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ | |||||
Հալման ջերմաստիճան | 28,7 °C[3] 28,5°С[4] 28,44°С | ||||
Եռման ջերմաստիճան | 667,6 °C, 688 °C, 669,2 °C | ||||
Մոլյար ջերմունակություն | 32,21[5] Ջ/(Կ·մոլ) | ||||
Մոլային ծավալ | 70,0 սմ³/մոլ | ||||
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց | |||||
Բյուրեղացանցի կառուցվածք | խորանարդ | ||||
Բյուրեղացանցի տվյալներ | 6,140 | ||||
Դեբայի ջերմաստիճան | 39,2 Կ | ||||
Այլ հատկություններ | |||||
Ջերմահաղորդականություն | (300 Կ) 35,9 Վտ/(մ·Կ) | ||||
CAS համար | CAS գրանցման համար? |
55 | Ցեզիում |
132,906 | |
[Xe]6s1 |
Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s1։ К, L և M թաղանթները լրացված են։ Ցեզիումը փափուկ, թույլ ոսկեգույն երանգով, սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է։
Պատմություն
Ցեզիումը հայտնաբերել են Ռ․ Բունզենը և Գ․ Կիրխհոֆը (1860), Դյուրկհեյմի (Գերմանիա) հանքային ջրում՝ սպեկտրոսկոպիական եղանակով։ Անվանումն ստացել է սպեկտրի կապույտ մարզում երկու պայծառ գծերի առկայության պատճառով (լատին․՝ caesius - երկնագույն)։ Մետաղական ցեզիումը առաջինն անջատել է շվեդ քիմիկոս Կ․ Սետտերբերգը (1882)։
Բնության մեջ
Հազվագյուտ ցրված տարր է։ Պարունակությունը երկրակեղևում՝ 6,5•10-4 % ըստ զանգվածի (տարածվածությամբ 45-րդ տարրն է)։ Ցեզիումի սեփական միներալները՝
- պոլլուցիտ (մինչև 36% Cs2O)
- ավոգադրիտ՝ (մինչև 7,5% Cs2O),
չափազանց հազվադեպ են։ Ցեզիումը բուսական և կենդանական օրգանիզմներում մշտական պարունակվող միկրոտարր է։ Նրա կենսաբանական դերը պարզված է մասամբ։
Հանքավայրեր
Ցեզիումի հանքաքարերը հիմնականում գտնվում են Կանադայում։ Բերնիկ Լեյկի հանքավայրում ցեզիումի համաշխարհային պաշարները կազմում են մոտ 70 %։ Պոլլուցիտ հանքավայրեր կան նաև Նամիբիայում և Զիմբաբվեում։ Պոլլուցիտի հանքավայրեր կան նաև Ղազախստանում, Մոնղոլիայում և Իտալիայում։
Տարեկան արտադրվում է մոտ 20 տոննա ցեզիում։
Ստացում
Ցեզիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրը պոլլուցիտն է։
Մետաղական ցեզիումը ստանում են վակուումային ջերմային վերականգնմամբ (Ca, Mg, M և այլն) կամ էլեկտրոլիզով։
Ցեզիումը պահում են արգոնի մթնոլորտում ապակյա («պիրեքս») սրվակներում կամ ջրազրկված վազելինային, պարաֆինային յուղի տակ պողպատե հերմետիկ անոթներում։
Իզոտոպներ
Բնական ցեզիումը բաղկացած է միայն 133Cs կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 123-142 զանգվածի թվերով 22 ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից ամենաերկարակյացը 137Cs (T1/2 = 33 տարի) է։ Ցեզիումը հայտնաբերել են Ռ․ Բունզենը և Գ․ Կիրխհոֆը (1860), Դյուրկհեյմի (Գերմանիա) հանքային ջրում՝ սպեկտրոսկոպիական եղանակով։
Ֆիզիկական հատկություններ
Ցեզիումը փափուկ, թույլ ոսկեգույն երանգով, սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 28,4 °C, եռմանը՝ 667,6 °C, խտությունը՝ 1903,9 կգ/մ3։
Չափազանց էլեկտրադրական տարր է․ իոնացման էներգիան՝ 3,893 էվ, ստանդարտ էլեկտրոդային պոտենցիալը՝ -2,923 վ։ Լուսազգայուն է։
Քիմիապես խիստ ակտիվ է, միացություններում ունի +1 օքսիդացման աստիճան։ Ուժեղ վերականգնիչ է։
Քիմիական հատկություններ
Օդում օքսիդանում է շաա արագ (ինքնաբոցավառվում է)՝ առաջացնելով գերօքսիդներ՝ Cs2Օ2 և CsՕ2[6]։ Հայտնի են նաև ցեզիումի օքսիդը՝ Cs2O, և օզոնիդը՝ CsO3[7][8]։ Օքսիդները խոնավածուծ են, լուծվում են ջրում։
Հիդրօքսիդը՝ CsOH, ուժեղ ալկալի է։
Ցեզիումը ջրածնի հետ առաջացնում է հիդրիդ՝ CsH։ Ցեզիումի հալոգենիդները (անգույն) և սուլֆիդը՝ Cs2S (մուգ կարմիր), լուծվում են ջրում։ Էլեկտրական պարպումների ազդեցությամբ ցեզիումը միանում է հեղուկ ազոտի հետ առաջացնում է նիտրիդ՝ Cs3N։
Ֆոսֆորի, ածխածնի և սիլիցիումի հետ ցեզիումը միանում է տաքացնելիս։ Ցեզիումի աղերը մեծ մասամբ ջրում լավ են լուծվում։ Քիչ լուծվող են CsMnO4-ը, CsClO4-ը և Cs2Cr2O7-ը[9][10] ։
Տա քացնելիս (>300 °C) ցեզիումը քայքայում է ապակին, քվարցը և այլ նյութեր։ Ցեզիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրը պոլլուցիտն է։
Կիրառություն
Ցեզիումը օգտագործում են ֆոտոկաթոդներ, ֆոտոէլեմենտներ, ֆոտոէլեկտրոնային բազմապատկիչներ, հաշվիչներ, տիեզերանավերը կողմնորոշող սարքեր, սպեկտրոսկոպներ և այլ սարքեր պատրաստելու համար։
133Cs-ն օգտագործվում է որպես հաճախականության քվանտային ստանդարտ, նրա էներգետիկ անցումների ռեզոնանսային հաճախականությունն ընկած է վրկ-ի ժամանակակից սահմանման հիմքում։
137Cs-ն օգտագործվում է ռադիոլոգիայում։ Ամենից շատ կուտակվում է քաղցրահամ ջրերի ջրիմուռներում և արկտիկական քարաքոսերում, նաև հյուսիսային եղջերուների և ջրային թռչունների օրգանիզմում։
Հետաքրքիր փաստեր
Ցեզիումը Սենյակայնի ջերմաստիճանում ամնեափափուկ մետաղն է հանդիսանում[11]։ Բացի այդ, ինչպես հելիումը, կարող է հալվել ջեռքի ափում։
Տես նաև
Ծանոթագրություններ
Գրականություն
- Перельман Ф. М. Рубидий и цезий. М., Изд-во АН УССР, 1960. 140 стр. с илл.
- Кульварская Б. С., Соболева Н. А., Татаринова Н. В. Композиционные соединения щелочных металлов — новые эффективные источники ионов и электронов. Изв. АН СССР. Сер. физич.; 1988. Т.52. № 8. С.1509-1512.
- Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия.- М.-Л.: Химия, 1970.- 407 с
- Солодов Н. А., Рубидий и цезий, М., 1971;
- Плющев В. Е., Степин Б. Д., Аналитическая химия рубидия и цезия, М., 1975
- Коган Б. И., Названова В. А., Солодов Н. А., Рубидий и цезий, М., 1971;
- Моисеев А. А., Рамзаев П. В., Цезий-137 в биосфере, М., 1975;
- Mattsson S., Radionuclides in lichen, reindeer and man, Lund, 1972.
Արտաքին հղումներ
- Ցեզիումը Webelements-ում
- Ցեզիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում
- Ռադիոակտիվ ցեզիումի կուտակումը սնկերում և նրա առավելագույն թույլատրելի արժեքները
- Daniel A. Steck. «Cesium D Line Data» (PDF). Los Alamos National Laboratory (technical report LA-UR-03-7943). Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2014 թ․ նոյեմբերի 26-ին. Վերցված է 2015 թ․ հունիսի 8-ին.
- Caesium or Cesium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- View the reaction of Caesium (most reactive metal in the periodic table) with Fluorine (most reactive non-metal) Արխիվացված 2017-11-04 Wayback Machine courtesy of The Royal Institution.
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։ |