Цезій і його характеристики

Загальна характеристика цезію

Цезій - п'ятдесят п'ятий елемент Періодичної таблиці. Позначення - Cs від латинського «caesium». Розташований в шостому періоді, IA групі. Відноситься до металів. Заряд ядра дорівнює 55.

Цезій зустрічається в природі в складі численних мінералів, найбільше значення з яких мають поллуціт (Cs, Na) 2 Al2 Si4 O12 × H2 O і Авогадро (K, Cs) BF4. Відомо, що він також входить до складу деяких алюмосиликатов у вигляді домішки.

У вигляді простого речовини цезій є метал золотисто-жовтого кольору (рис. 1) з об'ємно-центрованої кристалічною решіткою. Щільність - 1,9 г / см 3. Температура плавлення 28,4 o С, кипіння - 685 o С. М'який, легко ріжеться ножем. На повітрі самозаймається.

Мал. 1. Цезій. Зовнішній вигляд.

Атомна і молекулярна маса цезію

Відносної молекулярна маса речовини (Mr) - це число, яке показує, у скільки разів маса даної молекули більше 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента (Ar) - у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більше 1/12 маси атома вуглецю.

Оскільки у вільному стані цезій існує у вигляді одноатомних молекул Cs, значення його атомної і молекулярної мас збігаються. Вони рівні 132,9054.

ізотопи цезію

Відомо, що в природі цезій може перебувати у вигляді єдиного стабільного ізотопу 133 Cs. Масове число дорівнює 133, ядро атома містить п'ятдесят п'ять протонів і сімдесят вісім нейтронів.

Існують штучні нестабільні ізотопи цезію з масовими числами від 112-ти до 151-го, серед яких найбільш довготривалим є ізотоп 135 Cs з періодом напіврозпаду рівним 2,3 млн. Років.

Іони цезію

На зовнішньому енергетичному рівні атома цезію є один електрон, який є валентним:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5р 6 6s 1.

В результаті хімічної взаємодії цезій віддає свій валентний електрон, тобто є його донором, і перетворюється в позитивно заряджений іон:

Cs 0 -1e → Cs +.

Молекула і атом цезію

У вільному стані цезій існує у вигляді одноатомних молекул Cs. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом і молекулу цезію:

При згорянні цезію на повітрі утворюється надпероксід цезію:

Надпероксід цезію розчиняється в гарячій воді з утворенням гідроксиду цезію і виділенням кисню:

Гідроксид цезію взаємодіє з розведеними розчинами кислот з утворенням відповідних солей:

CsOH + HCl (dilute) → CsCl + H2 O.

При розчиненні твердого хлориду цезію в концентрованої сірчаної кислоти при 0 o С утворюється сульфат цезію:

Розрахуйте масові частки елементів, що входять до складу оксиду цезію, якщо його молекулярна формула має вигляд Cs2 O.

Масова частка елемента в складі будь-якої молекули визначається за формулою:

ω (Х) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%.

Знайдемо молекулярну масу оксиду цезію:

Mr (Cs2 O) = 2 × Ar (Cs) + Ar (O) = 2 × 133 + 16 = 266 + 16 = 282 м

Тоді, масові частки цезію і кисню дорівнюватимуть:

ω (Cs) = 2 × Ar (Cs) / Mr (Cs2 O) × 100%;

ω (Cs) = 2 × 133/282 × 100% = 94,33%.

ω (O) = Ar (O) / Mr (Cs2 O) × 100%;