Ցեզիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
55 ՔսենոնՑեզիումԲարիում
Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բորр Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կալիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
55Cs
Cubic-body-centered.svg
Electron shell 055 Caesium.svg
Պարզ նյութի արտաքին տեսք
Cesium.jpg
Շատ փափուկ, թույլ ոսկեգույն երանգով, սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ
Caesium spectrum visible.png
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Ցեզիում / Caesium (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
Կովալենտային շառավիղ 235 պմ
Իոնի շառավիղ (+1e) 167 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 0,79 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ -2,923
Օքսիդացման աստիճաններ 0; +1
Իոնիզացման էներգիա
2‑րդ: 375,5 (3,89) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Խտություն (ս. պ.-ում) 1,873 գ/սմ³
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 բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք խորանարդ
Բյուրեղացանցի տվյալներ 6,140
Դեբայի ջերմաստիճան 39,2 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 35,9 Վտ/(մ·Կ)
55
Ցեզիում
Cs
132,906
[Xe]6s1


Ցեզիում (լատ.՝ 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։

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[խմբագրել]

Ցեզիումը հայտնաբերել են Ռ․ Բունզենը և Գ․ Կիրխհոֆը (1860), Դյուրկհեյմի (Գերմանիա) հանքային ջրում՝ սպեկտրոսկոպիական եղանակով։ Անվանումն ստացել է սպեկտրի կապույտ մարզում երկու պայ ծառ գծերի առկայության պատճառով (լատ.՝ caesius - երկնագույն)։ Մետաղական ցեզիումը առաջինն անջատել է շվեդ քիմիկոս Կ․ Սետտերբերգը (1882

Բնության մեջ[խմբագրել]

Պոլլուցիտ

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 կենսբանական դերը պարզված է մասամբ։

Հանքավայրեր[խմբագրել]

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[խմբագրել]

Ցեզիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրը պոլլուցիտն է։

\mathrm{2\ CsCl + Ca \longrightarrow 2\ Cs \uparrow + CaCl_2}

Մետաղական ցեզիումը ստանում են վակուումային ջերմային վերականգնմամբ (Ca, Mg, M և այլն) կամ էլեկտրոլիզով։

\mathrm{Cs_2Cr_2O_7 + 2\ Zr \longrightarrow 2\ Cs + 2\ ZrO_2 + Cr_2O_3}

Ցեզիումը պահում են արգոնի մթնոլորտում ապակյա («պիրեքս») սրվակներում կամ ջրազրկված վազելինային, պարաֆինային յուղի տակ պողպատե հերմետիկ անոթներում։

Իզոտոպներ[խմբագրել]

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։

\mathrm{^{235}_{\ 92}U +\ ^{1}_{0}n \longrightarrow\ ^{236}_{\ 92}U \longrightarrow\ ^{137}_{\ 55}Cs +\ ^{96}_{37}Rb + 3\ ^{1}_{0}n}

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

Ցեզիումի բյուրեղները

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[խմբագրել]

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:

\mathrm{Cs + O_2 \longrightarrow CsO_2}

Հիդրօքսիդը՝ CsOH, ուժեղ ալկալի է։

\mathrm{2\ Cs + 2\ H_2O \longrightarrow 2\ CsOH + H_2 \uparrow}

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՝ Cs3

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[9][10] ։

Տա քացնելիս (>300 °C) ցեզիումը քայքայում է ապակին, քվարցը և այլ նյութեր։ Ցեզիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրը պոլլուցիտն է։

Կիրառություն[խմբագրել]

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[խմբագրել]

Ցեզիումը Սենյակայնի ջերմաստիճանում ամնեափափուկ մետաղն է հանդիսանում[11]: Բացի այդ, ինչպես հելիումը, կարող է հալվել ջեռքի ափում։

Տես նաև[խմբագրել]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. «Size of xenon in several environments»։ www.webelements.com։ http://www.webelements.com/xenon/atom_sizes.html։ Վերցված է 2009-08-6։ 
  3. Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ. — 3-е изд., испр. — Москва: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
  4. Справочник химика. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2-й. — 1168 с.
  5. Редкол.: Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9
  6. Cotton, F. Albert (1962)։ Advanced Inorganic Chemistry։ John Wiley & Sons, Inc., 318։ ISBN 0-471-84997-9։ 
  7. Vol'nov, I. I.; Matveev, V. V. (1963). «Synthesis of cesium ozonide through cesium superoxide». Bulletin of the Academy of Sciences, USSR Division of Chemical Science 12 (6): 1040–1043. doi:10.1007/BF00845494. 
  8. Tokareva, S. A. (1971). «Alkali and Alkaline Earth Metal Ozonides». Russian Chemical Reviews 40 (2): 165–174. doi:10.1070/RC1971v040n02ABEH001903. Bibcode1971RuCRv..40..165T. 
  9. Band, A.; Albu-Yaron, A.; Livneh, T.; Cohen, H.; Feldman, Y.; Shimon, L.; Popovitz-Biro, R.; Lyahovitskaya, V. և այլք։ (2004). «Characterization of Oxides of Cesium». The Journal of Physical Chemistry B 108 (33): 12360–12367. doi:10.1021/jp036432o. 
  10. Brauer, G. (1947). «Untersuchungen ber das System Csium-Sauerstoff». Zeitschrift fr anorganische Chemie 255: 101. doi:10.1002/zaac.19472550110. 
  11. Книга рекордов Гиннесса для химических веществ

Գրականություն[խմբագրել]

  • 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[խմբագրել]

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։ CC-BY-SA-icon-80x15.png