Xesi (Cs) - Chemistry | Cùng Học Hóa Học!

Xesi là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Cs và số hiệu nguyên tử bằng 55. Nó là một kim loại kiềm mềm, màu vàng ngà ánh bạc, với điểm nóng chảy là 28 °C (83 °F), Xesi tồn tại ở dạng lỏng trong khoảng nhiệt độ phòng. Cũng tương tự các kim loại kiềm khác, Xesi là một kim loại hoạt động rất mạnh. Xesi và các hợp chất của nó khi cháy cho ngọn lửa màu xanh lam.

Lịch sử hình thành:

Xesi(tiếng Latinh caesius có nghĩa là “thiên thanh” hay “lam nhạt”) được Robert Bunsen và Gustav Kirchhoff phát hiện nhờ quang phổ năm 1860 trong nước khoáng lấy từ Dürkheim, Đức. Việc xác định nó dựa trên các vạch màu lam nhạt trong quang phổ của nó và nó là nguyên tố đầu tiên được phát hiện nhờ phân tích quang phổ. Xesi kim loại đã được Carl Setterberg điều chế ra năm 1882. Về mặt lịch sử, ứng dụng quan trọng nhất của xesi là trong nghiên cứu và phát triển, chủ yếu là trong các ứng dụng hóa học và điện học.

Tính chất vật lý, hóa học của Xesi:

Xesi là kim loại mềm nhất trong các nguyên tố kim loại.

Xesi có độ hoạt động hóa học rất cao. Tương tác nổ với nước ngay cả khi ở nhiệt độ thấp (−116 °C), tự bốc cháy trong không khí tạo CsO2. Gặp không khí ẩm, kết hợp với hơi nước tạo hidroxit rồi hidroxit kết hợp tiếp với khí cacbonic tạo muối cacbonat. Xesi nổ mạnh trong brom lỏng hoặc khi nghiền chung với bột lưu huỳnh.

Đồng vị của Xesi:

Có 39 đồng vị của Xesi đã được biết đến. Nguyên tử lượng của các đồng vị này nằm trong khoảng từ 112 tới 151. Tuy vậy, đồng vị ổn định của Xesi chỉ có Cs133.

Tinh thể Xesi-133

Phần lớn các đồng vị còn lại có chu kỳ bán rã từ vài ngày tới chỉ vài phần của giây. Đồng vị do phóng xạ tạo ra, Cs137 đã từng được sử dụng trong các nghiên cứu thủy học, tương tự như việc sử dụng của H3. Cs137 được sản sinh từ các vụ nổ hạt nhân cũng như từ các nhà máy điện nguyên tử và đáng chú ý nhất là được giải phóng vào khí quyển từ thảm họa Chernobyl năm 1986.

Điều chế Xesi:

Có thể điều chế Xesi tương tự như Rubidi, dùng Canxi kim loại khử muối clorua của Xesi ở nhiệt độ cao trong chân không. Cs bay hơi và được thu bằng cách ngưng tụ.

Ứng dụng của Xesi:

• Cs134 được sử dụng trong thủy học như là phép đo lượng phát ra của xêzi bởi công nghiệp năng lượng nguyên tử. Đồng vị này được sử dụng là do mặc dù nó ít thịnh hành hơn Cs133 hay Cs137, nhưng Cs134 có thể được sinh ra bằng các phản ứng hạt nhân. Cs135 cũng đã được sử dụng vì mục đích này.
• Giống như các nguyên tố nhóm 1 khác, Xesi có ái lực lớn với ôxy và vì thế được sử dụng như là “chất thu khí” trong các ống chân không.
• Kim loại này cũng được sử dụng trong các tế bào quang điện do khả năng bức xạ điện tử cao của nó.
• Xesi cũng được sử dụng như là chất xúc tác trong quá trình hiđrô hóa của một vài hợp chất hữu cơ.
• Các đồng vị phóng xạ của xesi được sử dụng trong lĩnh vực y học để điều trị một vài dạng ung thư.
• Florua xesi được sử dụng rộng rãi trong hóa hữu cơ như là một bazơ và là nguồn của các ion florua khan.
• Hơi xesi được sử dụng trong nhiều loại từ kế phổ biến.
• Do có tỷ trọng cao, dung dịch clorua xesi nói chung hay được sử dụng trong sinh học phân tử để siêu ly tâm gradient tỷ trọng, chủ yếu để tách các phần tử virus, các cơ quan tử hay các phần cận tế bào, cũng như các axít nucleic từ các mẫu sinh học.
• Nitrat xêzi được sử dụng như là chất ôxi hóa để đốt silic trong hồng ngoại[6] như LUU-19[7], do nó bức xạ phần lớn phổ điện từ của nó trong phổ cận hồng ngoại.

Bảng một số đại lượng của Xesi:

Tính chất chung
Tên, Ký hiệu, Số	Xesi, Cs, 55
Phiên âm	/ˈsiːziəm/ SEE-zee-əm
Phân loại	Kim loại kiềm
Nhóm, Chu kỳ, Phân lớp	1, 6, s
Khối lượng nguyên tử	132,9054519(2)
Cấu hình electron	[Xe] 6s1
Số electron trên vỏ điện tử	2, 8, 18, 18, 8, 1
Tính chất vật lý
Màu	Vàng ngà
Trạng thái vật chất	Chất rắn
Mật độ gần nhiệt độ phòng	1,93 g·cm−3
Mật độ ở thể lỏng khi đạt nhiệt độ nóng chảy	1,843 g·cm−3
Nhiệt độ nóng chảy	301,59 K, 28,44 °C, 83,19 °F
Nhiệt độ sôi	944 K, 671 °C, 1240 °F
Điểm tới hạn	1938 K, 9,4 MPa
Nhiệt lượng nóng chảy	2,09 kJ·mol−1
Nhiệt lượng bay hơi	63,9 kJ·mol−1
Nhiệt dung	32,210 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ở T (K) 418 469 534 623 750 940
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa	1 (Bazơ mạnh)
Độ âm điện	0,79 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa	Thứ 1: 375,7 kJ·mol−1
	Thứ 2: 2234,3 kJ·mol−1
	Thứ 3: 3400 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị	265 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị	244±11 pm
Bán kính van der Waals	343 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể	Lập phương tâm khối
Trạng thái trật tự từ	Thuận từ[1]
Điện trở suất	(20 °C) 205 nΩ·m
Độ dẫn nhiệt	35,9 W·m−1·K−1
Độ giãn nở nhiệt	(25 °C) 97 µm·m−1·K−1
Mô đun Young	1,7 GPa
Mô đun nén	1,6 GPa
Độ cứng theo thang Mohs	0,2
Độ cứng theo thang Brinell	0,14 MPa
Số đăng ký CAS	7440-46-2
Chất đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Xesi
iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP 133Cs 100% 133Cs ổn định với 78 nơtron 134Cs Tổng hợp 2,0648 năm ε 1.229 134Xe β− 2.059 134Ba 135Cs Tổng hợp 2.3×106 năm β− 0.269 135Ba 137Cs Tổng hợp 30,17 năm[2] β− 1.174 137Ba

——————————————–

Bài viết có sử dụng tư liệu từ các nguồn:

– Wikipedia (tiếng Việt và tiếng Anh)

– SGK Hóa học 12 Nâng cao.

– Hoàng Nhâm (2005), Hóa học vô cơ,  tập hai, NXB Giáo Dục.

– Một số hình ảnh trên Google.

Share this:

• Twitter
• Facebook

Like Loading...

Related