← К таблице
Cs 55

Цезий (Cs)

Щелочной металл
Период: 6 Группа: 1 Блок: s

Твёрдое тело

Стандартный атомный вес

132.905452 u

Электронная конфигурация

[Xe] 6s1

Температура плавления

28.44 °C (301.59 K)

Температура кипения

670.85 °C (944 K)

Плотность

1930 kg/m³

Степени окисления

−1, +1

Электроотрицательность (Полинг)

0.79

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1860

Атомный радиус

260 pm

Дополнительно

Происхождение названия Латинский: coesius (небесно-голубой); по голубым линиям его спектра.
Страна открытия Германия
Первооткрыватели Густав Кирхгоф, Роберт Бунзен

Цезий — это мягкий щелочной металл с очень низкой энергией ионизации и необычно низкой температурой плавления для металла. В природе он встречается как единственный стабильный изотоп ¹³³Cs, главным образом в редких минералах гранитных пегматитов. Химически это самый тяжёлый стабильный элемент группы 1 и он почти исключительно образует соли Cs⁺. Его наиболее известная технологическая роль — в определении секунды, основанном на микроволновом переходе атома ¹³³Cs.

Металл характеризуется спектром, содержащим две яркие линии в синей области, а также несколько других в красной, жёлтой и зелёной областях спектра. Он серебристо-белый, мягкий и пластичный. Это самый электроотрицательный и самый щелочной элемент.

Цезий, галлий и ртуть — единственные три металла, которые являются жидкими при комнатной температуре. Цезий взрывоопасно реагирует с холодной водой и реагирует со льдом при температурах выше -116C. Гидроксид цезия, самая сильная известная основа, разъедает стекло.

Название происходит от латинского caesius, означающего «небесно-голубой», что было цветом линии цезия в спектроскопе. Цезий был открыт немецким химиком Робертом Вильгельмом Бунзеном и немецким физиком Густавом Робертом Кирхгофом в 1860 году. Впервые он был выделен немецким химиком Карлом Зеттербергом в 1882 году.

Цезий был открыт Робертом Вильгельмом Бунзеном и Густавом Робертом Кирхгофом, немецкими химиками, в 1860 году посредством спектроскопического анализа минеральной воды из Дюркгейма. Они назвали цезий по синим линиям, которые наблюдали в его спектре. Сегодня цезий в основном получают из минерала поллуцита (CsAlSi2O6). Получение чистого цезия затруднено, поскольку цезиевые руды часто загрязнены рубидием, элементом, химически сходным с цезием. Для получения чистого цезия руды цезия и рубидия дробят и нагревают с металлическим натрием до 650°C, образуя сплав, который затем можно разделить процессом, известным как фракционная перегонка. Металлический цезий слишком реакционноспособен, чтобы с ним было легко обращаться, и обычно продается в виде азида цезия (CsN3). Цезий получают из азида цезия путем нагревания.

От латинского слова caesius, небесно-голубой. Цезий был спектроскопически открыт в 1860 году Бунзеном и Кирхгофом в минеральной воде из Дюркгейма.

Читать про Цезий на Википедии

Изображения

Свойства

Физические

Атомный радиус (эмпир.) 260 pm
Ковалентный радиус 244 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 343 pm
Металлический радиус 235 pm
Плотность
Молярный объём 0.07 L/mol
Агрегатное состояние (НУ) solid
Температура плавления 28.44 °C
Температура кипения 670.85 °C
Теплопроводность 35.9 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость 0.242 Дж/(г·К)
Молярная теплоёмкость 32.21 Дж/(моль·К)
Кристаллическая структура bcc

Химические

Электроотрицательность (Полинг) 0.79
Электроотрицательность (Аллен) 0.659
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления −1, +1
Валентные электроны 1
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация (сокр.)

Термодинамические

Критическая точка (температура) 1665 °C
Критическая точка (давление) 9.400000e+6 Pa
Теплота плавления 0.0216614 eV
Теплота парообразования 0.67367985 eV
Теплота возгонки 0.79286936 eV
Теплота атомизации 0.79286936 eV
Энтальпия атомизации

Ядерные

Стабильные изотопы 1
Год открытия 1860

Распространённость

Распространённость (земная кора) 3 мг/кг
Распространённость (океан)

Реакционная способность

N/A

Кристаллическая структура

Параметр решётки a 605 pm

Электронная структура

Электронов на оболочке 2, 8, 18, 18, 8, 1

Идентификаторы

Номер CAS 7440-46-2
Термный символ
InChI InChI=1S/Cs
InChI Key TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Measured

Заряд иона
Протоны 55
Электроны 55
Заряд Neutral
Конфигурация Cs: 6s¹
Electron configuration
Measured
[Xe] 6s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 6s¹
Orbital diagram
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↑
Всего электронов: 55 Неспаренных: 1 ?

Модель атома

Protons 55
Neutrons 78
Electrons 55
Mass number 133
Stability Стабильный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

25 / 50 (50 with intensity)
Measured
Испускание Видимый: 380–750 нм
Источник: NIST Atomic Spectra Database Длины волн в воздухе

Распределение изотопов

Моноизотопный элемент
Единственный природный изотоп: 133 — 100.0000%
133100.0000%Массовое числоПриродная распространённость (%)
Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
133 Стабильный132,905451961 ± 0,000000008100.0000%Стабильный
Measured

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 3.4 °C ниже точки плавления (28.44 °C)

Температура плавления 28.44 °C
Температура кипения 670.85 °C
Ниже точки плавления на 3.4 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Solid
Liquid
Gas
Melting
Boiling
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Literature
28.44 °C
Температура кипения Literature
670.85 °C
Текущая фаза Calculated
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Literature
0.0216614 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Literature
0.67367985 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Literature
0.79286936 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Literature
1930 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Calculated
1930 kg/m³

При нормальных условиях

Дополнительно

Критическая точка Literature
1665 °C

Атомные спектры

Показано 10 из 55 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Состав спектральных линий ?

IonЗарядTotal linesTransition probabilitiesLevel designations
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 Lines Holdings →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядLevels
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 Levels Holdings →
55 Cs 132.90545196

Cesium — Визуализатор атомных орбиталей

[Xe]6s1
Уровни энергии 2 8 18 18 8 1
Степени окисления -1, +1
HOMO 6s n=6 · l=0 · m=0
Cesium — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
55 Cs 132.90545196

Cesium — Визуализатор кристаллической структуры

Body-Centered Cubic · Pearson cI2
Экспериментальные
Pearson cI2
Коорд. № 8
Упаковка 68.000%
Cesium — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+16N/A167 пм
+18N/A174 пм
+19N/A178 пм
+110N/A181 пм
+111N/A185 пм
+112N/A188 пм

Соединения

Cs
132.905 а.е.м.
Cs
136.907 а.е.м.
Cs+
132.905 а.е.м.
Cs
130.905 а.е.м.
Cs
133.907 а.е.м.
Cs
134.906 а.е.м.
Cs
128.906 а.е.м.
Cs
143.932 а.е.м.
Cs
131.906 а.е.м.
Cs
135.907 а.е.м.
Cs
126.907 а.е.м.
Cs
124.910 а.е.м.
Cs
137.911 а.е.м.
Cs
129.907 а.е.м.
Cs
138.913 а.е.м.
Cs+
136.907 а.е.м.
Cs
142.927 а.е.м.
Cs
140.920 а.е.м.
Cs+
133.907 а.е.м.
Cs+
131.906 а.е.м.
Cs+
130.905 а.е.м.

Изотопы (1)

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

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
133 Стабильный132,905451961 ± 0,000000008100.0000%Стабильный
stable
133 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 132,905451961 ± 0,000000008
Природная распространённость 100.0000%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable

Спектральные линии

Показано 50 из 728 Спектральные линии. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.

Длина волны (нм)ИнтенсивностьСтадия ионизацииТипПереходТочностьИсточник
460.37908 нм10000000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
522.70372 нм7500000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
592.56312 нм5100000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
556.3024 нм3900000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
495.28523 нм3700000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
695.54998 нм3700000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
524.93849 нм2900000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
504.38026 нм2700000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
483.01864 нм2500000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
583.11404 нм2400000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
537.09876 нм2200000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
452.67416 нм2000000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
487.00392 нм1900000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
427.71303 нм1800000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
697.96684 нм1600000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[5/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
426.470255 нм1400000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[7/2]*ИзмереноNIST
721.9603 нм1400000Cs IIIemission5s2.5p5 2P* → 5s2.5p5 2P*ИзмереноNIST
714.95415 нм1300000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).5d 2[5/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
450.15517 нм1200000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6s 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
527.40539 нм1100000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
534.91319 нм1000000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
653.6445 нм1000000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
612.86072 нм980000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
672.44659 нм960000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).5d 2[5/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
664.65663 нм880000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
400.65447 нм860000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[3]*ИзмереноNIST
649.55329 нм830000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[7/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2]ИзмереноNIST
497.25963 нм820000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2] → 5p5.(2P*<3/2>).7s 2[3/2]*ИзмереноNIST
403.985602 нм800000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[5/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[7/2]*ИзмереноNIST
436.329875 нм760000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[5/2]*ИзмереноNIST
388.83763 нм740000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<1>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[3]*ИзмереноNIST
441.02226 нм720000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*ИзмереноNIST
450.67197 нм720000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*ИзмереноNIST
476.36362 нм700000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
520.95813 нм650000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
392.55957 нм620000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5d 2[3] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[3]*ИзмереноNIST
442.56759 нм560000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*ИзмереноNIST
428.837507 нм510000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[5/2]*ИзмереноNIST
488.00516 нм490000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
581.41641 нм450000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[3/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
395.95055 нм420000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
461.61693 нм420000Cs IIemission5p5.(2P*<1/2>).6s 2[1/2]* → 5p5.(2P*<1/2>).6p 2[1/2]ИзмереноNIST
453.896566 нм410000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[3/2]*ИзмереноNIST
440.525568 нм390000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2] → 5p5.(2P*<3/2>).7s 2[3/2]*ИзмереноNIST
437.30356 нм370000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).5d 2[1/2]* → 5p5.(2P*<3/2>).6p 2[3/2]ИзмереноNIST
452.28578 нм350000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(3P<2>).6p 2[2]*ИзмереноNIST
389.698641 нм340000Cs IIemission5p5.(2P*<3/2>).6p 2[1/2] → 5p5.(2P*<3/2>).6d 2[1/2]*ИзмереноNIST
404.34262 нм310000Cs IIIemission5s2.5p4.(1D<2>).6s 2[2] → 5s2.5p4.(1D<2>).6p 2[3]*ИзмереноNIST
645.6318 нм310000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).7p 2[3]* → 5s2.5p4.(3P<2>).7d 2[4]ИзмереноNIST
607.9854 нм300000Cs IIIemission5s2.5p4.(3P<2>).5f 2[2]* → 5s2.5p4.(3P<2>).5g 2[3]ИзмереноNIST

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)  
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)  
Ковалентный радиус (Брэгг)  

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Truhlar  
Batsanov  
Alvarez  
UFF  
MM3  

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)  
Металлический радиус (C12)  

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
Miedema
Gunnarsson–Lundqvist
Robles–Bartolotti

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость  
Дипольная поляризуемость (погр.)  
C₆ (Gould–Bučko)  

Параметры Мидемы

Молярный объём Мидемы  
Электронная плотность Мидемы

Фазовые переходы и аллотропы

Температура плавления301.65 K
Температура кипения944.15 K
Критическая точка (температура)1938.15 K
Критическая точка (давление)9.4 MPa

Категории степеней окисления

−1 extended
+1 main

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (12)
nОрбитальσ
1s1.0957
2p4.1804
2s14.4884
3d14.0194
3p18.4222
3s18.6226
4d32.1616
4p29.1424
4s27.9576
5p41.349
Детализация кристаллических радиусов (6)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
1VI181
1VIII188
1IX192
1X195
1XI199
1XII202
Режимы распада изотопов (74)
ИзотопРежимИнтенсивность
111p—
112p100%
112A0.3%
113p100%
114B+100%
114A0%
114B+p8.7%
114B+A0.2%
115B+100%
115B+p0.1%
Факторы рассеяния X‑лучей (508)
Энергия (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

Дополнительные данные

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.

Источники (1)

Источники

(9)
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.

Посетить источник Лицензия
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.

Посетить источник Лицензия
Примечание к лицензии: 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/

Посетить источник Лицензия
Примечание к лицензии: 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.

Посетить источник Лицензия
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

Посетить источник Лицензия
8 PubChem Elements
Cesium

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

Лицензия
9 PubChem Elements
Cesium

The element property data was retrieved from publications.

Лицензия

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.