Cesio


Símbolo: Cs
Clasificación: Metal alcalino Grupo 1
Número Atómico: 55
Masa Atómica: 132,905
Número de protones/electrones: 55
Número de neutrones (Isótopo 133-Cs): 78
Estructura electrónica: [Xe] 6s1
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 18, 8, 1
Números de oxidación: +1
Electronegatividad: 0,79
Energía de ionización (kJ.mol-1): 376
Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 46
Radio atómico (pm): 272
Radio iónico (pm) (carga del ion): 170(+1)

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 2,09
Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 65,9
Punto de Fusión (ºC): 28,44
Punto de Ebullición (ºC): 671
Densidad (kg/m3): 1873; (20 ºC)
Volumen atómico (cm3/mol): 70,96
Estructura cristalina: Cúbica
Color: Plateado
Propiedades comparadas



Isótopos: Tiene más isótopos que cualquier otro elemento; sus masas van desde 112 a 151. El 133-Cs es el único isótopo natural. Los períodos de semidesintegración de los otros treinta y nueve inestables oscilan entre 17 microsegundos (113-Cs) y 2,3x106 años (135-Cs). El isótopo 137-Cs tiene un período de semidesintegración de 30,07 años.
Descubierto en: 1860
Descubierto por: Bunsen y Kirchhoff
Fuentes: Polucita [Cs2(Si4Al2O12).2H2O], lepidolita [(K,Li)(Al2Si3O10)(OH,F)2].
Usos: Aplicaciones fotosensibles tales como películas y rayos-X. Fotocélulas. Catalizador. Sistemas de propulsión iónicos. Relojes atómicos de Cesio (enormemente precisos). Eliminación de trazas de aire en tubos de vacío.
Curiosidades sobre el elemento: Fue descubierto por Bunsen y Kirchhoff en 1860 en el agua mineral de Durkheim por métodos espectroscópicos. En 1882, Setterberg lo aisló por electrólisis de su cianuro fundido. Constituye el 3x10-4% en peso de la corteza. No se encuentra aislado sino formando minerales: la polucita es el más importante (hasta un 20% de cesio).
Actualmente se obtiene calentando la polucita a vacío con óxido de calcio; así se forma CsO2 (superóxido) que con exceso de aluminio produce el metal. La electrólisis de cianuro (CsCN) fundido sigue empleándose, entre otros métodos. Para obtenerlo muy puro, sin gases, se emplea la descomposición térmica de azida de cesio (CsN3).
Es un metal blanco plateado, muy blando y dúctil. Es el elemento más electropositivo y el metal más alcalino. Es el metal más reactivo: reacciona incluso con hielo a -116ºC; con el agua (incluso fría) lo hace de forma explosiva, formando hidróxido de cesio, la base más fuerte conocida, que ataca al vidrio. Al aire se inflama espontáneamente. A temperaturas superiores a 300ºC ataca al vidrio. Hay que guardarlo a vacío.
Se disuelve en amoníaco líquido, formándose Cs-1.
Después del mercurio es el metal con menor punto de fusión. Junto con galio y mercurio, son los tres elementos metálicos que a temperatura ambiente se encuentran en estado líquido.
El espectro del metal tiene dos líneas claras en el azul (caesios significa azul cielo) junto con otras en el rojo, amarillo y verde.
Debido a su gran afinidad por el oxígeno, el metal se usa como getter ( para eliminar gases) de tubos de vacío.
También se emplea en fotocélulas y como catalizador en la hidrogenación de ciertos compuestos orgánicos.
El isótopo 137-Cs (obtenido en barras de combustible de reactores) se utiliza como fuente de radiaciones en la terapia antitumoral.
Dado que es el elemento más electropositivo, recientemente ha encontrado aplicación en sistemas de propulsión iónicos y como gas de plasma en generadores magnetohidrodinámicos.
Construcción de relojes atómicos (precisión de 5s en 300 años).
Sus compuestos principales son el cloruro, el nitrato y el carbonato.
El CsBH4 se usa como combustible sólido de cohetes.
El isótopo 136-Cs incorporado a los huesos es peligroso.
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©Antonio Jiménez