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CÉSIO |
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O césio ( do latim "caesium" , que significa "ceu azul"
) é um elemento químico de símbolo Cs , de número
atómico 55 (55 prótons e 55 elétrons) com massa atômica
132,9 u. Seus isós mais relevantes são o Cs-133
usado para definir o segundo e o radioisó Cs-137
para a cura do cancro.
O césio é um metal alcalino localizado no grupo 1 ( 1A )
da classificação periódica dos elementos. É dúctil,
muito reactivo, encontrado no estado líquido na
temperatura ambiente (líquido acima de 28,5 °C).
Foi descoberto em 1860 por Robert Wilhelm Bunsen e
Gustav Kirchhoff, por análise espectral
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 radioativos. Tecnicamente o frâncio é o metal
alcalino menos comum ( menos de trinta gramas 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 (líquido acima de 28,5 °C). 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
Cs-133 é utilizado na construção de relógios atômicos,
os quais são referência para a determinação da unidade
de tempo do Sistema Internacional de Unidades: o
segundo.
Cs-134 foi usado na hidrologia como medida de
determinação da produção de césio nas indústrias de
energia nuclear. Este isó 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
Polucita, um mineral de césioO 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.
Isós
O césio tem 32 isós conhecidos, quantidade maior do
que qualquer outro elemento, exceto o frâncio. As massas
atômicas destes isó variam de 114u a 145 u. Mesmo
que este elemento apresente o maior número de isós,
tem somente um isó natural estável: Cs-133. O
radioisó 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 absorvido pela água e, como
consequência, pelo solo. O radioiso Cs-137 apresenta
uma meia-vida de aproximadamente 30 anos.
Precauções
O césio é altamente explosivo em água fria. Deve ser
considerado um veneno extremamente forte. Alguns de seus
radioisos são altamente perigosos para o ambiente e
para os humanos. O hidróxido de césio é uma base
extremamente forte, e ataca o vidro.
Geral
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
Propriedades atômicas
Massa atómica 132,9054519(2) u
Raio médio† 260 pm
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 301,6 K (28,44 °C)
Ponto de ebulição 944 K (671 °C)
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)
1º Potencial de ionização 375,7 kJ/mol
2º Potencial de ionização 2234,3 kJ/mol
3º Potencial de ionização 3400 kJ/mol
Isós mais estáveis
iso. AN Meia-vida MD ED MeV PD
133Cs 100% Cs é isó estável com 78 neutrons
134Cs Sintético 2,0648 a ε
β- 1,229
2,059
134Xe
134Ba
135Cs traços 23 ×106 a β- 0,269 135Ba
137Cs Sintético 30,07 a β- 1,176 137Ba
Medidas SI e CNTP exceto onde indicado o contrário
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Foto: quimlab.com.br |
Referências
Los Alamos National Laboratory - Caesium
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