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Cs 55

Cesium (Cs)

alkali-metal
周期: 6 族: 1 ブロック: s

Solid

標準原子量

132.905452 u

電子配置

[Xe] 6s1

融点

28.44 °C

沸点

670.85 °C

密度

1930 kg/m³

酸化数

−1, +1

電気陰性度(Pauling)

0.79

第1イオン化エネルギー

3.893906 eV

発見年

1860

原子半径

260 pm

詳細

名称の由来 Latin: coesius (sky blue); for the blue lines of its spectrum.
発見国 Germany
発見者 Gustov Kirchoff, Robert Bunsen

Cesium is a soft alkali metal with very low ionization energy and an unusually low melting point for a metal. It occurs naturally as the single stable isotope ¹³³Cs, chiefly in rare granitic pegmatite minerals. Chemically it is the heaviest stable group 1 element and forms almost exclusively Cs⁺ salts. Its best-known technological role is in the definition of the second, based on the microwave transition of the ¹³³Cs atom.

The metal is characterized by a spectrum containing two bright lines in the blue along with several others in the red, yellow, and green wavelengths. It is silvery white, soft, and ductile. It is the most electropositive and most alkaline element.

Cesium, gallium, and mercury are the only three metals that are liquid at room temperature. Cesium reacts explosively with cold water, and reacts with ice at temperatures above -116C. Cesium hydroxide, the strongest base known, attacks glass.

The name derives from the Latin caesius for "sky blue", which was the colour of the caesium line in the spectroscope. Caesium was discovered by the German chemist Robert Wilhelm Bunsen and the German physicist Gustav Robert Kirchhoff in 1860. It was first isolated by the German chemist Carl Setterberg in 1882.

Cesium was discovered by Robert Wilhelm Bunsen and Gustav Robert Kirchhoff, German chemists, in 1860 through the spectroscopic analysis of Durkheim mineral water. They named cesium after the blue lines they observed in its spectrum. Today, cesium is primarily obtained from the mineral pollucite (CsAlSi2O6). Obtaining pure cesium is difficult since cesium ores are frequently contaminated with rubidium, an element that is chemically similar to cesium. To obtain pure cesium, cesium and rubidium ores are crushed and heated with sodium metal to 650°C, forming an alloy that can then be separated with a process known as fractional distillation. Metallic cesium is too reactive to easily handle and is usually sold in the form of cesium azide (CsN3). Cesium is recovered from cesium azide by heating it.

From the Latin word caesius, sky blue. Cesium was discovered spectroscopically in 1860 by Bunsen and Kirchhoff in mineral water from Durkheim.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
260 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
244 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
343 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
235 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
1930 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.07 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
28.44 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
670.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
35.9 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.242 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
32.21 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
体心立方構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
0.79 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
0.659
電子親和力
0.4716 eV
第1イオン化エネルギー
3.893906 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
23.15753 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
33.195114 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
43.000148 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
56.000193 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−1, +1 全元素の酸化数を比較 →
価電子
1 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Xe] 6s1

熱力学的性質

臨界点(温度)
1665 °C
臨界点(圧力)
9.4e+6 Pa
融解熱
0.0216614 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
0.67367985 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
0.79286936 eV
原子化熱
0.79286936 eV
原子化エンタルピー
0.79286936 eV

原子核

陽子数
55 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
78 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
42 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
1 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
Cs-133
発見年
1860

存在度

存在度(地殻)
3 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
3 × 10−4 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
605 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 18, 8, 1 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-46-2 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
2S1/2
InChI
InChI=1S/Cs
InChI Key
TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 55
電子 55
電荷 中性
電子配置 Cs: 6s¹
電子配置
測定値
[Xe] 6s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 6s¹
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
1/2 1↑
総電子数: 55 不対電子: 1 ?

原子モデル

陽子 55
中性子 78
電子 55
質量数 133
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

25 / 50 (50 強度データあり:50本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

単同位体元素
天然に存在する唯一の同位体:133 — 100.0000%
133100.0000%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
133 安定132.905451961 ± 0.000000008100.0000%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(28.44 °C)より3.4 °C低い

融点 28.44 °C
沸点 670.85 °C
融点との差(下) 3.4 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
28.44 °C
沸点 文献値
670.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.0216614 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
0.67367985 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
0.79286936 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
1930 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
1930 kg/m³

標準条件下

詳細

臨界点 文献値
1665 °C

原子スペクトル

全55件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Cs I 023042228
Cs II +1175721737
Cs III +2101010101010
Cs IV +32070207
Cs V +41430143
Cs VI +567067
Cs VII +61850185
Cs VIII +711113111
Cs IX +8501650
Cs X +9868686
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
Cs I 0179
Cs II +1316
Cs III +2174
Cs IV +3116
Cs V +450
Cs VI +532
Cs VII +679
Cs VIII +755
Cs IX +869
Cs X +979
NIST準位データの収録状況 →
55 Cs 132.90545196

Cesium — 原子軌道可視化ツール

[Xe]6s1
エネルギー準位 2 8 18 18 8 1
酸化数 -1, +1
HOMO 6s n=6 · l=0 · m=0
Cesium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
55 Cs 132.90545196

Cesium — 結晶構造可視化ツール

体心立方格子 · ピアソン記号 cI2
実験値
ピアソン記号 cI2
配位数 8
充填率 68.000%
Cesium — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+16データなし167 pm
+18データなし174 pm
+19データなし178 pm
+110データなし181 pm
+111データなし185 pm
+112データなし188 pm

化合物

Cs
132.905 u
Cs
136.907 u
Cs+
132.905 u
Cs
130.905 u
Cs
133.907 u
Cs
134.906 u
Cs
128.906 u
Cs
143.932 u
Cs
131.906 u
Cs
135.907 u
Cs
126.907 u
Cs
124.910 u
Cs
137.911 u
Cs
129.907 u
Cs
138.913 u
Cs+
136.907 u
Cs
142.927 u
Cs
140.920 u
Cs+
133.907 u
Cs+
131.906 u
Cs+
130.905 u

同位体 (1)

Cesium has more isotopes than any element32with masses ranging from 114 to 145.

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
133 安定132.905451961 ± 0.000000008100.0000%安定
stable
133 安定
原子質量(u) 132.905451961 ± 0.000000008
天然存在比 100.0000%
半減期 安定
崩壊形式
stable

スペクトル線

全728件中50件を表示しています。 初期設定では、強度の測定値があるスペクトル線のみを表示します。

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
460.37908 nm10000000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
522.70372 nm7500000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
592.56312 nm5100000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
556.3024 nm3900000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
495.28523 nm3700000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
695.54998 nm3700000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
524.93849 nm2900000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
504.38026 nm2700000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
483.01864 nm2500000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
583.11404 nm2400000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
537.09876 nm2200000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
452.67416 nm2000000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
487.00392 nm1900000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
427.71303 nm1800000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
697.96684 nm1600000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[5/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
426.470255 nm1400000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[7/2]*測定値NIST
721.9603 nm1400000Cs IIIemission5s2.5p5 2P* → 5s2.5p5 2P*測定値NIST
714.95415 nm1300000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).5d 2[5/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
450.15517 nm1200000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
527.40539 nm1100000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
534.91319 nm1000000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
653.6445 nm1000000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
612.86072 nm980000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
672.44659 nm960000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).5d 2[5/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
664.65663 nm880000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
400.65447 nm860000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[3]*測定値NIST
649.55329 nm830000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]測定値NIST
497.25963 nm820000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2] → 5p5.(2P*<3/2>).7s 2[3/2]*測定値NIST
403.985602 nm800000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[7/2]*測定値NIST
436.329875 nm760000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[5/2]*測定値NIST
388.83763 nm740000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<1>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[3]*測定値NIST
441.02226 nm720000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*測定値NIST
450.67197 nm720000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*測定値NIST
476.36362 nm700000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
520.95813 nm650000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
392.55957 nm620000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[3]*測定値NIST
442.56759 nm560000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*測定値NIST
428.837507 nm510000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[5/2]*測定値NIST
488.00516 nm490000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
581.41641 nm450000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
395.95055 nm420000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
461.61693 nm420000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]測定値NIST
453.896566 nm410000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[3/2]*測定値NIST
440.525568 nm390000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2] → 5p5.(2P*<3/2>).7s 2[3/2]*測定値NIST
437.30356 nm370000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]測定値NIST
452.28578 nm350000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*測定値NIST
389.698641 nm340000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[1/2]*測定値NIST
404.34262 nm310000Cs IIIemission5s2.5p4.(1D<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(1D<2>).6p 2[3]*測定値NIST
645.6318 nm310000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).7p 2[3]* → 5s2.5p4.(3P<2>).7d 2[4]測定値NIST
607.9854 nm300000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5f 2[2]* → 5s2.5p4.(3P<2>).5g 2[3]測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
232 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
209 pm
共有結合半径(Bragg)
237 pm

ファンデルワールス半径

Truhlar
343 pm
Batsanov
300 pm
Alvarez
348 pm
UFF
451.7 pm
MM3
344 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
249 pm
金属半径(C12)
267 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
5
Pettifor
8
Glawe
8

電気陰性度の尺度

Ghosh
0
Miedema
2
Gunnarsson–Lundqvist
2
Robles–Bartolotti
1

分極率と分散

双極子分極率
400.9 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
0.7 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
6660 Ha·Bohr6

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
69.23 cm3/mol
ミーデマ電子密度
0

相転移と同素体

融点301.65 K
沸点944.15 K
臨界点(温度)1938.15 K
臨界点(圧力)9.4 MPa

酸化数の分類

−1 extended
+1 main

専門参考データ

遮蔽定数 (12)
n軌道σ
1s1.0957
2p4.1804
2s14.4884
3d14.0194
3p18.4222
3s18.6226
4d32.1616
4p29.1424
4s27.9576
5p41.349
結晶半径の詳細 (6)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
1VI181
1VIII188
1IX192
1X195
1XI199
1XII202
同位体の崩壊形式 (74)
同位体モード強度
111p—
112p100%
112A0.3%
113p100%
114B+100%
114A0%
114B+p8.7%
114B+A0.2%
115B+100%
115B+p0.1%
X線散乱因子 (508)
エネルギー (eV)f₁f₂
10—0.04294
10.1617—0.04199
10.3261—0.04106
10.4931—0.04015
10.6628—0.03925
10.8353—0.03838
11.0106—0.04186
11.1886—0.04987
11.3696—0.06291
11.5535—0.06823

追加データ

Sources

Sources of this element.

Cesium, an alkali metal, occurs in lepidolite, pollucte (a hydrated silicate of aluminum and cesium), and in other sources. One of the world's richest sources of cesium is located at Bernic Lake, Manitoba. The deposits are estimated to contain 300,000 tons of pollucite, averaging 20% cesium.

It can be isolated by elecytrolysis of the fused cyanide and by a number of other methods. Very pure, gas-free cesium can be prepared by thermal decomposition of cesium azide.

参考文献 (1)

参考文献

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Cs

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Caesium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Cesium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Cesium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Cesium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Cesium

This section provides all form of data related to element Cesium.

9 PubChem Elements
Cesium

The element property data was retrieved from publications.

最終更新:

データ検証済み:

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