WikiDer > Cäsium
Cäsium oder Cäsium ist ein Chemisches Element mit Symbol cs und Ordnungszahl 55. Es ist eine silber/goldene Farbe Alkalimetall.
Entdeckung
Cäsium wurde erstmals spektroskopisch entdeckt von Robert Bunsen und Gustav Kirchhoff im Jahr 1860. Es erschien in kleinen Mengen in Mineralwasser von Bad Dürkheimdass sie untersucht haben.[1]
Der Name kommt von der Latein Begriff caesius, dass wenn Himmelblau (zu den beiden intensiv blauen Linien im atomaren Emissionsspektrum dieses Elements).
Anwendungen
Cäsium findet Anwendung in Fotozellen, Optische Instrumente, Szintillationszähler, wenn Getter im Elektronenröhren, in dem Glas- und der Keramikindustrie.
In dem Plasmaphysik wird zu Cäsium wegen des niedrigen Ionisationspotential zur Herstellung hochionisierter Plasmas.
Cäsium wird angewendet in Atomuhren. Seit 1967 ist die zweite in dem SI-System definiert als 9 192 631 770 Zyklen des Strahlung was zum Übergang zwischen den beiden gehört Hyperfeine Energieniveaus des Grundzustand von a Cäsium-133Isotop in Ruhe am Absoluter Nullpunkt (= bei einer Temperatur von 0 k).
Bemerkenswerte Funktionen
Das Metall kann entweder elektrochemisch oder durch Zersetzung der Azid CsN3 vorbereitet sein, aber es muss unter a untätig Gas, im Vakuum oder unter Öl. Das Metall selbst ist sehr basisch. Das Elektronenkonfiguration ist [Xe]6s1 und der eine Valenzelektron ist nur sehr schwach an das Atom gebunden. Das erste Ionisationspotential beträgt nur 3,893 eV oder 375,71 kJ/mol,[2] der niedrigste Wert aller stabilen Elemente. Die Cäsiumchemie wird daher von der starken Tendenz zum Csion zu bilden.
In Kontakt mit Wasser reagiert es explosionsartig zu Cäsiumhydroxid und Wasserstoff.
Das Dichte von Cäsium ist größer als das von Wasser, im Gegensatz zu Natrium. Das Metall sinkt dann auch auf den Boden eines Bechers mit Wasser. Die bei dieser Reaktion entstehende Wärme kann den entstehenden Wasserstoff nicht entzünden, da er Luftsauerstoff benötigt. Nach seiner Reise durch das Wasser ist der Wasserstoff nicht mehr heiß genug, um sich zu entzünden. Die Wärme wird jedoch zwischen Wasser und Cäsium verteilt. Aufgrund des entstehenden Wasserstoffs kann das Cäsium seine Wärme nicht ohne weiteres an das Wasser abgeben. Dadurch wird der Cäsiumtropfen schnell heißer. Der Tropfen liegt, ohne Wasser dazwischen, direkt auf dem Boden des Bechers. Durch den Temperaturunterschied zwischen dem Glas direkt unter dem heißen Cäsiumtropfen (ca. 600 °C) und dem Glas unter dem „kalten“ Wasser (maximal 100 °C) zerspringt der Becherboden. In diesem Moment erfolgt die Explosion durch den Kontakt von heißem Cäsium, Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft.
Das Hydroxid ist der aktive Teil, der eine Base bildet. Die Basis kann Glas ätzen, das Metall kann auch mit trockener Luft zum Oxid Cs . reagieren2O und Peroxide (Cs2Ö2, Cs2Ö3).
Von allen Metallen ist dies das Metall, das dem Ideal eines Freie-Elektronen-Metalls mit parabolischer Bandstruktur am nächsten kommt. Es ist silbrig weiß und butterweich. Es schmilzt bereits bei 28 °C und ist somit an einem heißen Tag flüssig. Da Verunreinigungen zu einer Schmelzpunkterniedrigung führen, ist dies bei einer weniger reinen Probe bereits bei Raumtemperatur der Fall.
Es hat mit dem anderen Alkali Metalle üblich, dass seine Salze ziemlich löslich sind. Es gibt jedoch Unterschiede in der Chemie von Cäsium und den leichteren Alkalimetallen. Zum Beispiel verursacht die Tatsache, dass ein Cäsium-Ion relativ groß ist, das Chlorid CsCl hat nicht die Tafelsalzstruktur mit oktaedrischer Einkreisung (6:6), sondern eine eigene Struktur mit kubischer Einkreisung (8:8). Beide Strukturen sind kubisch, aber erstere hat die Raumgruppe Fm3m, letztere Pm3m.
Aussehen
Cäsium ist ein ziemlich seltenes Element, das zu den Alkali Metalle. Das Mineral Pollucit ist die Hauptquelle. Die wichtigsten natürlichen Reserven (2/3 des weltweiten Angebots) dieses Metalls befinden sich am Berner See von Manitoba im Kanada. Es wird geschätzt, dass es 300.000 Tonnen gibt Pollucit die durchschnittlich aus 20 % Cäsium besteht.[1]
Isotope
sehen Isotope von Cäsium für den Hauptartikel zu diesem Thema.| Stabilste Isotope | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ISO | RA (%) | halbes Leben | VV | VE (MeV) | VP |
| 133cs | 100 | stabil mit 78 Neutronen | |||
| 134cs | syn | 2,0648 ja | β− | 2,059 | 134ba |
| 135cs | syn | 2,3·106ja | β− | 5,400 | 135ba |
| 137cs | syn | 30,07 ja | β− | 1,176 | 137ba |
Es gibt 34 bekannte Cäsium-Isotope (Atommasse 112-145). Dies ist mehr als jedes andere Element. In der Natur kommt jedoch nur ein stabiles Isotop vor: 133cs. Das radioaktives Isotop137Cs wird in der hydrologischen Forschung verwendet, analog zur Verwendung von Tritium. 137Cs entsteht bei nuklearen Explosionen und wird auch in . gebildet Atomkraftwerke.
Toxikologie und Sicherheit
Cäsium reagiert explosiv bei Kontaktaufnahme Wasser. Dies ist vor allem für den Menschen gefährlich wegen dieser heftigen Reaktion, bei der die ätzendCäsiumhydroxid (CsOH) entsteht.
Externe Links
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
|
 | Siehe die Kategorie Cäsium von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema. |
| Chemisch Elemente und Isotope | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|