Il cesio è presente nei minerali pollucite e lepidolite, nelle polveri e nelle rocce in concentrazioni minime a causa della sua elevata reattività. Si trova allo stato naturale stabile solo con il suo isotopo 133. Inoltre i suoi composti sono molto apprezzati nei settori elettronico, chimico, medico ed elettrico. Vi informiamo sulle sue proprietà, usi e altri aspetti in questo articolo.
Cos’è il cesio?
È un metallo alcalino situato nel gruppo 1 con numero atomico 55 nella tavola periodica. È il più pesante degli elementi alcalini e si distingue per la formazione di composti inorganici. Inoltre è di colore bianco argenteo lucido, che si ossida rapidamente in presenza di aria umida.
Simbolo del cesio
Cs Il suo nome deriva dal latino caesius , che significa cielo azzurro. Prende questo nome perché al momento della sua scoperta rifletteva 2 linee spettroscopiche blu in un campione di acqua minerale.
Caratteristiche del cesio
Corrisponde ad un metallo pesante, molto tenero, che ha un basso punto di fusione. È uno degli alcali più reattivi del suo gruppo, è piroforico, cioè infiammabile nell’aria umida. Inoltre, ad alte temperature, reagisce con l’idrogeno per formare composti di idrogeno. Altre funzionalità sono elencate di seguito:
- Stato : Solido e liquido a bassa temperatura.
- Sapore e odore : è inodore e senza sapore caratteristico.
- Composizione : Composto da 55 elettroni e protoni, 78 neutroni. Nel nucleo gli elettroni hanno livello energetico 6.
- Tossicità : moderata. Tuttavia, un’esposizione eccessiva a questo elemento provoca malattie digestive, emorragie e morte.
- Reattività: Elevata, reagisce violentemente con l’acqua, dove forma idrossido di cesio, con alogeni, ghiaccio, monossido di carbonio e ammoniaca.
- Solubilità : l’elemento e i suoi composti sono solubili in acqua.
- Cristallizzazione : cubica centrata su tutto il corpo.
- Conduttività : Presenta una buona conduttività elettrica.
Proprietà chimiche e fisiche del cesio
- Numero atomico : 55
- Periodo : 6
- Blocco : S
- Gruppo : 1
- Stato di ossidazione : 1
- Energia di ionizzazione: 375,7
- Ruggine: forte
- Massa atomica (g/mol): 132,90545 Oro
- Densità: 1879 Kg/m3
- Punto di ebollizione: 671 °C
- Punto di fusione: 28 °C
- Raggio covalente: 225 pm
- Raggio atomico: 298 pm
- Raggio medio: 260 ore
- Elettronegatività: 0,79
- Calore specifico: 240 J / (K kg)
- Configurazione elettronica: [Xe] 6s1
- Elettroni per strato: 2, 8, 18, 18, 8, 1
- Conduttività termica: 35,9 W/(Km)
- Conduttività elettrica: 4,89 x 106 S/m
Origine del cesio
Questo elemento fu scoperto da Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen nel 1860 utilizzando uno spettroscopio. Sull’attrezzatura si riflettevano 2 linee blu luminose, che erano due sali metallici. Bunsen riuscì a isolarli con l’acqua minerale, ma non con l’elemento allo stato metallico. Fu solo nel 1862 che Carl Setterberg lo isolò mediante elettrolisi con cianuro di cesio.
A cosa serve il Cesio?
Viene utilizzato per produrre fotocellule, contatori a scintillazione, lampade a infrarossi militari, apparecchiature spettrografiche, dispositivi ottici e di rilevamento. Viene utilizzato nella produzione di cristalli, ceramiche e come assorbente negli impianti di purificazione dell’anidride carbonica. Altri usi sono:
Medicinale
Il cesio-137 è utilizzato nei trattamenti radioterapici per il cancro, in una procedura chiamata brachiterapia. Il materiale utilizzato è costituito da perline inserite in pazienti affetti da tumori e prive di effetti avversi. Inoltre, i sali dell’elemento vengono utilizzati come antishock topico dopo la somministrazione di farmaci contenenti arsenico.
Scienza
In ambito scientifico questo elemento viene utilizzato nello sviluppo degli orologi atomici, deputati alla misurazione del tempo basandosi sull’energia degli atomi di cesio 133. Inoltre, serve per specificare le unità del Sistema Internazionale o SI, composto da 7 scale di misura. . .
Industriale
Nei generatori termonici il vapore proveniente dall’elemento viene utilizzato nella trasformazione del calore in energia elettrica a bassa potenza. Altre proprietà del cesio vengono utilizzate nella calibrazione dei magnetometri che misurano l’intensità di un campo magnetico.
Dove si trova il cesio?
Viene eliminato nell’ambiente miscelato con minerali in una proporzione di 7 ppm. Non è comune nella sua forma metallica nella crosta terrestre, ma piccoli campioni puri provengono dall’erosione e dalle rocce. Inoltre, durante l’estrazione e la frantumazione dei minerali, l’elemento viene rilasciato nell’aria, nel suolo e nell’acqua. Nella sua forma radioattiva si trova in natura attraverso le centrali nucleari, le detonazioni di armi e gli incidenti nucleari.
Come si ottiene il cesio?
Si ottiene dal suo composto principale, ovvero la pollucite, attraverso la digestione di questo minerale in acidi forti. I più utilizzati sono cloridrico, bromidrico, fluoridrico e solforico. Nel processo vengono utilizzati metodi di decomposizione alcalina e riduzione diretta. Infine, viene applicata l’elettrolisi del cianuro di cesio per ottenere il metallo puro.
In sintesi, questo metallo alcalino si distingue per il suo carattere pesante ed è il più reattivo del suo gruppo. Gli usi e le applicazioni del cesio si estendono al campo medico e scientifico, grazie al suo basso punto di fusione e conduttività.