Buurelementen

{| border=1 bgcolor=#F9FFFF |----- |Kr |Rb |Sr |----- |Xe |Cs |Ba |----- |Rn |Fr |Ra |}

Cesium is een scheikundig element met symbool Cs en atoomnummer 55. De naam is afgeleid van Lat caesius = hemelblauw, naar de twee intense blauwe lijnen in het atomaire emissiespectrum van het element.

Eigenschappen

Het metaal kan ofwel electrochemisch ofwel door ontleding van het azide CsN₃ bereid worden, maar het moet onder een inert gas of in vacuo bewaard worden. Het metaal zelf is bijzonder onedel. De elektronenconfiguratie is [Xe]6s¹ en het ene buitenelektron is slechts zeer zwak aan het atoom gebonden. De eerste ionisatiepotentiaal is maar 3.893 V, de laagste waarde van alle stabiele elementen. Cesiumchemie wordt daarom beheerst door de sterke neiging het Cs⁺ ion te vormen.

In aanraking met water reageert het explosief onder vorming van het hydroxide en waterstof.

2Cs + 2H₂O => 2Cs⁺ + 2OH^- + H₂

Het hydroxide is de sterkste base bekend in de scheikunde. De base is staat glas te etsen. Ook met droge lucht kan het metaal reageren onder vorming van het oxide Cs₂O en peroxiden (Cs₂O₂,Cs₂O₃).

Van alle metalen is dit het metaal dat het ideaal van een vrij elektronenmetaal met een parabolische bandstructuur het dichtste benadert Het is zilverwit en zacht als boter. Het smelt al bij 28 graden Celsius en is dus een vloeistof op een warme dag. Aangezien verontreinigingen tot verlaging van het smeltpunt leiden is dat voor een minder zuiver staal al bij kamertemperatuur het geval.

Het heeft gemeen met de andere alkalimetalen dat zijn zouten vrij goed oplosbaar zijn. Toch zijn er wel verschillen in de chemie van cesium en de lichtere alkalimetalen. Het feit dat cesium een erg groot ion is zorgt er bijvoorbeeld voor dat het chloride CsCl niet de keukenzoutstruktuur heeft met oktaedrische omringing (6:6) maar een eigen structuur met een kubische omringing (8:8). Beide structuren zijn kubisch maar de eerste heeft ruimtegroep Fm3m de laatste Pm3m.

Toepassing

Cesium wordt toegepast in atoomklokken, die slechts 5 seconden verkeerd lopen in 300 jaar. Sinds 1967 wordt de seconde in het Internationale Systeem van Eenheden (SI) gedefinieerd als 9.192.631.770 cycli van de straling die hoort bij de overgang tussen twee energietoestanden van het Caesium-133 atoom.

Geschiedenis

Het element is als eerste spectroscopisch ontdekt door Robert Bunsen en Gustav Kirchhoff in 1860. Het kwam in kleine hoeveelheden voor in bronwater, dat zij onderzochten.

Voorkomen

Het is een vrij zeldzaam element dat behoort tot de alkalimetalen. Er is een mineraal, polluciet, dat de voornaamste bron van het element is. Eén van de belangrijkse natuurlijke voorraden van dit metaal bevindt in het Bernic (?) Meer in Manitoba. men schat dat zich daar 300.000 ton polluciet bevindt, die gemiddeld uit 20% cesium bestaat.

Isotopen

Er zijn van Cesium 32 isotopen bekend (atoommassa 114-145). Dit is meer dan van enig ander element. Echter, in de natuur komt slechts één stabiele isotoop voor: Cs-133. De radioactieve isotoop Cs-137 wordt gebruikt in hydrologische onderzoek, analoog aan het gebruik van H-3. Cs-137 ontstaat bij nucleaire explosies en wordt ook gevormd in kerncentrales.

Waarschuwing

Cesium explodeert heftig wanneer het in kontakt komt met water. Cesium is zeer giftig. Sommige van de radioisotopen zijn nog giftiger.

Zie ook:

• Scheikunde
• Periodiek systeem
  • Standaard
  • Alternatief
• Isotopen tabel
  • Complete tabel
  • Tabel in delen
• Lijst met elementen
  • Gesorteerd op naam
  • Gesorteerd op symbool
  • Gesorteerd op nummer
• Naburige elementen
  • Lager atoomnummer is Xenon
  • Hoger atoomnummer is Barium

• EnvironmentalChemistry.com - Caesium
• WebElements.com - Caesium