Césio
Keywords: Césio, 1860, 1881, 1954, 1967, 1986, Abundância natural, Alemanha, Alumínio, Amarelo
O césio ( do latim "caesium" , que significa "ceu azul" ) é um elemento químico de símbolo Cs , de número atômico 55 ( 55 prótons e 55 elétrons ) com massa atómica 132,9 u. Seus isótopos mais relevantes são o Cs-133 usado para definir o segundo e o radioisótopo Cs-137 para a cura do câncer.
O césio é um metal alcalino localizado no grupo 1 ( 1A ) da classificação periódica dos elementos. É dúctil, muito reativo, encontrado no estado líquido na temperatura ambiente.
Foi descoberto em 1860 por Robert Wilhelm Bunsen e Gustav Kirchhoff, por análise espectral
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| Geral | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nome, símbolo, número | Césio, Cs, 55 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Classe , série química | Metal , representativo ( alcalino ) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloco | 1, 6, s | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidade, dureza | 1879 kg/m3, 0,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Cor e aparência | Prateado ouro Imagem:Cs55-thumb.jpg | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades atômicas | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Massa atómica | 132,90545 u | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio médio† | 260 picómetro | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio atómico calculado | 298 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio covalente | 225 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio de van der Waals | Sem dados | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuração electrónica | [Xe]6s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado de oxidação (óxido) | 1 ( base forte ) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Estrutura cristalina | Cúbica centrada no corpo | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado da matéria | Sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 301,59 K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 944 K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporização | 67,74 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusão | 2,092 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | 2,5 kgPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidade do som | Sem dados | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Informações diversas | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | 0,79 (Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 240 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade elétrica | 4,89 x 106 m-1·Ω-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 35,9 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 1° Potencial de ionização | 375,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2° potencial de ionização | 2234,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 3° potencial de ionização | 3400 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos mais estáveis | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Medidas SI e condições CNPT, exceto onde indicado o contrário | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Conteúdo |
Características principais
O espectro eletromagnético tem duas linhas brilhantes na região azul do espectro junto com diversas outras linhas no vermelho, amarelo, e no verde. Este metal é macio, ductil, de coloração ouro prateado. O césio é o mais eletropositivo , o mais alcalino e o de menor potencial de ionização entre todos os elementos, à exceção do frâncio. O césio é o menos abundante dos cinco metais alcalinos não radioativos. Tecnicamente o frâncio é o metal alcalino menos comum ( menos de uma onça na terra inteira ) e, sendo altamente radioativo, sua abundância pode ser considerada como zero em termos práticos.
Junto com o gálio e o mercúrio, o césio é um dos poucos metais que encontra-se no estado líquido na temperatura ambiente. O césio reage explosivamente com a água fria e , também, com o gelo em temperaturas acima de -116°C. O hidróxido de césio obtido , ( CsOH ) é a base mais forte conhecida e ataca o vidro.
Aplicações
A aplicação mais notavel do césio é o seu uso como medida de tempo em relógios atômicos, que são exatos aos segundos durante milhares de anos.
- Cs-134 foi usado na hidrologia como medida de determinação da produção de césio nas indústrias de energia nuclear. Este isótopo de césio é usado com essa finalidade porque, apesar de ser menos comum que o Cs-133 ou o Cs-137, é produzido unicamente por reações nucleares. O Cs-135 também foi usado com essa função.
- Da mesma maneira que os outros elementos do grupo 1 , o césio tem uma grande afinidade pelo oxigênio e, por isso, é usado como "getter " em tubos de vácuo.
- Este metal também é usado em células fotoelétricas porque ioniza-se quando exposto a luz.
- É usado como catalisador na hidrogenação de certos compostos orgânicos.
- Isotópos radioativos de césio são usados no campo médico para tratar de certos tipos de câncer
- O fluoreto de césio é usado extensivamente na química orgânica como base e como fonte de íons fluoretos.
Este metal tem sido usado mais recentemente em sistemas de propulsão iônica.
História
O césio ( do latim "caesius" que significa "céu azul" ) foi descoberto por Robert Wilhelm Bunsen e Gustav Kirchhoff em 1860 numa água mineral de Dürkheim, Alemanha, através de análise espectrográfica. Sua identificação foi baseada nas linhas azuis brilhantes do seu espectro, sendo o primeiro elemento descoberto por análise espectral. O primeiro metal de césio foi produzido em 1881. Desde 1967 o Sistema Internacional de Medidas ( SI ) tem definido o segundo como 9,192,631,770 ciclos da radiação que corresponde a transição entre dois níveis de energia do átomo de césio-133, no estado fundamental. Historicamente, o primeiro e mais importante uso do césio tem sido na pesquisa e desenvolvimento de aplicações químicas e elétricas.
Ocorrência
thumb|left|Polucita, um mineral de césiol O césio existe na lepidolita, polucita ( silicato de alumínio e césio hidratado ) e em outras fontes. Uma das fontes mundiais mais significativas deste metal são encontradas no "Lago Bernic" em "Manitoba" ( Canadá ) . São estimados nesta região depósitos de 300.000 toneladas de polucita com uma média de 20% de césio. Minerais de césio também são encontrados nos Estados Unidos ( Dakota do Sul e Maine ), África Austral ( Karib ) e em Zimbábue ( Bikita ).
O césio é obtido por eletrólise do cianeto fundido ou de numerosas outras maneiras. Césio exepcionalmente puro, no estado gasoso , pode ser obtido pela decomposição térmica do nitreto de césio. Os principais compostos de césio são os seus cloretos e nitratos.
Isótopos
O césio tem 32 isótopos conhecidos, quantidade maior do que qualquer outro elemento, exceto o frâncio. As massas atômicas destes isótopo variam de 114u a 145 u. Mesmo que este elemento apresente o maior número de isótopos, tem somente um isótopo natural estável: Cs-133. O radioisótopo Cs-137 foi usado em estudos hidrológicos, do mesmo modo que o H-3 ( ítrio ). O Cs-137 é produzido na detonação de armas nucleares e de emissões de centrais nucleares, como ocorreu na explosão da usina de Chernobyl em 1986. A partir de 1954 , com o ínicio dos testes nucleares, o Cs-137 liberado para a atmosfera passou a ser detectado. Uma vez que o Cs-137 entra na atmosfera, prontamente é aborvido pela água e, como consequência, pelo solo. O radioisotopo Cs-137 apresenta uma meia-vida de aproximadamente 30 anos.
Precauções
O césio é altamente explosivo em água fria. Deve ser considerado altamente tóxico. Alguns de seus radioisotopos são altamente perigosos para o ambiente e para os humanos. O hidróxido de sódio é uma base extremamente forte, e ataca o vidro.
Veja também
- Acidente de Goiânia – o maior incidente de contaminação radioativa que envolveu uma pequena haste de cloreto de césio.
Referências
Links externos
- WebElements.com – Caesium
- EnvironmentalChemistry.com – Cesium
- www.smart-elements.com – High purity Cesium samples
- FAQ from alt.cesium newsgroup