سزیم

سزیم (به انگلیسی: Caesium) عنصری با عدد اتمی ۵۵ و با نماد Cs است. این عنصر نخستین عنصری است که با تجزیه طیفی کشف شد. از گروه فلزهای قلیایی است که در گروه IA و در دوره ششم جدول تناوبی جای دارد. دارای عدد اتمی ۵۵، جرم اتمی ۱۳۲٫۹۰۵۵، ظرفیت ۱ است و تنها ایزوتوپ پایدار آن سزیمـ۱۳۳ است.

سزیم، ₅₅Cs

سزیم
تلفظ	‎/ˈsiːziəm/‎ ​(SEE-zee-əm)
ظاهر	نقرهy gold
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)	۱۳۲٫۹۰۵۴۵۱۹۶(۶)[1]
سزیم در جدول تناوبی
Rb ↑ Cs ↓ Fr گزنون ← سزیم → باریم
عدد اتمی (Z)	55
گروه	1: هیدروژن و فلزهای قلیایی
دوره	دوره 6
بلوک	بلوک-s
دسته	Alkali metal
آرایش الکترونی	[Xe] 6s^1
لایه الکترونی	2, 8, 18, 18, 8, 1
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STP	جامد
نقطه ذوب	301.59 K ​(28.44 °C, ​83.19 °F)
نقطه جوش	944 K ​(671 °C, ​1240 °F)
چگالی (near r.t.)	1.93 g/cm^3
در حالت مایع (at m.p.)	1.843 g/cm^3
نقطه بحرانی	1938 K, 9.4 MPa
حرارت همجوشی	2.09 kJ/mol
آنتالپی تبخیر	63.9 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی	32.210 J/(mol·K)
فشار بخار فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K در دمای (K) 418 469 534 623 750 940
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش	−1, +1[2] (a strongly basic اکسید)
الکترونگاتیوی	مقیاس پائولینگ: 0.79
انرژی یونش	1st: 375.7 kJ/mol 2nd: 2234.3 kJ/mol 3rd: 3400 kJ/mol
شعاع اتمی	empirical: 265 pm
شعاع کووالانسی	pm 244±11
شعاع واندروالسی	343 pm
Color lines in a spectral range خط طیف نوری سزیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری	​(bcc)
انبساط حرارتی	97 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی	35.9 W/(m·K)
رسانش الکتریکی	205  Ω·m (at 20 °C)
رسانش مغناطیسی	پارامغناطیس[3]
مدول یانگ	1.7 GPa
مدول حجمی	1.6 GPa
سختی موس	0.2
سختی برینل	0.14 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس	7440-46-2
ایزوتوپ‌های سزیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول ^133Cs 100% ^133Cs ایزوتوپ پایدار است که 78 نوترون دارد ^134Cs syn 2.0648 y ε 1.229 ^134Xe β^− 2.059 ^134Ba ^135Cs ایزوتوپ پرتوزای ناچیز 2.3×10^6 y β^− 0.269 ^135Ba ^137Cs ایزوتوپ پرتوزای ناچیز 30.07 y β^− 1.174 ^137Ba

مشخصات

سزیم فعال‌ترین فلز جدول تناوبی می‌باشد.فلزی است با جلای نقره‌ای که در جزئی بالاتر از دمای اتاق مایع می‌شود. در زیر نقطه ذوب، جامد و نرم است، به شدت فعال است. آب را تجزیه می‌کند و هیدروژن آزاد می‌کند که بلافاصله آتش می‌گیرد. همچنین با اکسیژن، هالوژن‌ها، گوگرد و فسفر به شدت واکنش می‌دهد که این واکنش با احتراق خود به خود همراه است. جرم حجمی آن ۱٫۹۰، نقطه ذوب ۲۸، نقطه جوش ۷۰۵ درجه سانتی گراد، سختی مو ۰٫۲ است. سزیم از لحاظ نیروی محرکه برقی در بالاترین وضع قرار دارد، همچنین پایینترین نقطه ذوب را در میان فلزهای قلیایی داراست. در اسیدها و الکل محلول است. دارای سمیتی ضعیف و شعله‌ای بنفش است.

احتیاط

انفجار و آتش‌سوزی خطرناکی را سبب می‌شود. در هوای مرطوب خود به خود آتش می‌گیرد، در تماس با گوگرد یا فسفر احتمال انفجار می‌رود، با مواد اکسیدکننده به شدت واکنش می‌دهد، در تماس با پوست سوختگی ایجاد می‌کند

طرز تهیه

ترکیبهای ان در طبیعت به ندرت یافت می‌شود. آن را از احیای ترموشیمیایی کلرید سزیم با کلسیم یا به کمک الکترولیز سیانید سزیم مذاب به دست می‌آورند. کانی اصلی آن پولوسیت است.

کاربرد

در پیلهای فتوالکتریک، در لوله‌های خلأ به عنوان گاز ربا، در ساعتهای اتمی، واکنش‌های ترموشیمی، سوخت موشکها، کاربرد دارد. درچشمه‌های الکترونی به عنوان یک ماده الکترون دهنده به کار می ورد. در شیمی صنعتی به عنوان کاتالیزور از آن بهره می‌گیرند.

نکته

در تعریف جهانی ثانیه آمده‌است: «به مدت زمانی ثانیه می‌گویند که یک اتم سزیم برانگیخته ۱۳۳ – ۹٬۱۹۲٬۶۳۱٬۷۷۰ بار نوسان کند»[4]

نگارخانه

• 
  آمپول بزرگی حاوی بیش از یک کیلوگرم سزیم خالص.
• 
  سزیم

منابع

کتاب فرهنگ عناصر نوشته سید رضا آقاپور مقدم

1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. Dye, J. L. (1979). "Compounds of Alkali Metal Anions". Angewandte Chemie International Edition. 18 (8): 587–598. doi:10.1002/anie.197905871.
3. "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (81st ed.). CRC press. Retrieved 2010-09-26.
4. کتاب فیزیک هالیدی، تعریف ثانیه، پیوست ۱۰