julio 30, 2021
Cesio

Cesio

Cesio

Propiedades físicas 

Densidad/g dm-3: 1873 (293 K)

Volumen molar/cm3mol-1: 70.96 (293 K)

Resistencia eléctrica/µΩcm: 20 (20 °C)

Metales alcalinos

Número atómico: 55

Configuración electrónica: [Xe] 6s1

Masa atómica relativa: 132.905 451 96(6)

Grupo: 1

Electronegatividad: 0.79

Radio atómico / pm: 265.5

Periodo: 6

Estados de oxidación: +1

Energía de ionización

Primera energía de ionización/ kJ mol-1: 375.71

Segunda energía de ionización/ kJ mol-1: 2234.37

Tercera energía de ionización/ kJ mol-1:

Propiedades térmicas

Calor de fusión / kJ mol-1: 2.09

Conductividad térmica / W m-1K-1: 35.9

Calor de atomización / kJ mol-1: 77.58

Punto de ebullición / °C: 671

Calor de vaporización / kJ mol-1: 66.5

Punto de fusión / °C: 28.44

Datos cristalográficos

Grupo espacial: Im3m

Longitudes de la celda unidad/pm: a=614

Estructura cristalina: cúbica centrada en el cuerpo

Abundancia de elemento

Corteza terrestre / ppm: 1

Atmósfera / ppm:

Océanos / ppm: 0.0005

Isótopos

Isótopo Masa atómica relativa Porcentaje por masa (%)
133Cs 132.905447(3) 100

 

Potenciales estándar de reducción

Semirreacción Eo / V  
Cs+ + e → Cs(s) – 2.91

Historia y propiedades del cesio

En el año 1860 mediante el uso del espectroscopio el cesio fue descubierto por el químico Robert Wilhem Bunsen y por Gustav Kirchhoff. El cesio es de aspecto plateado oro con número atómico 55, es un metal blando, ligero y de bajo punto de fusión. El símbolo es Cs, corresponde al grupo de los metales alcalinos y su estado habitual en la naturaleza es sólido.

Se ubica en la posición 55 de la tabla periódica. Su punto de fusión es de 301,59 grados Kelvin o de 29,44 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del cesio es de 944 grados Kelvin o de 671,85 grados celsius o grados centígrados. La configuración electrónica del cesio es [Xe]6s1.

El radio medio del cesio es de 260 pm, su radio atómico es de 298 pm, su radio covalente es de 225 pm y su radio de Van der Waals es de 343 pm. Es el menos electronegativo de todos los elementos y el más reactivo.

El cesio reacciona de forma potente con oxígeno, para así formar una mezcla de óxidos. En el aire húmedo, el calor de oxidación puede ser apto para fundir y prender el metal. El cesio no puede reaccionar con nitrógeno para formar nitruros, pero si con el hidrógeno a temperaturas elevadas para originar un hidruro muy estable; ante el agua reacciona con fuerza y con hielo a temperaturas de -116 °C (-177 °F) así como con los halógenos, monóxido de carbono y amoníaco.

Elementos que se pueden relacionar con el cesio

Algunos de los elementos que se pueden relacionar con el cesio ya sea por su proximidad en el número atómico, período o bien por su grupo se encuentran: el rubidio, el francio, el bario y el hidrógeno.

En la corteza terrestre el cesio no es muy abundante, se encuentran sólo 7 partes por millón. Se encuentra como un componente de minerales complejos, y no en forma de halogenuros relativamente puros, como en el caso del sodio y del potasio. En Rhodesia es hallado frecuentemente en minerales lepidolíticos.

Algunos de los compuestos de cesio se usan en la elaboración de vidrio y cerámica y también como absorbentes en plantas de purificación de dióxido de carbono, en microquímica.

Es utilizado habitualmente en procedimientos de braquiterapia para el tratamiento del cáncer, el isótopo cesio-137. Las sales de cesio se han utilizado en muchas ocasiones en medicina como agentes antishock luego de la administración de drogas de arsénico.

Exposición al cesio

Se puede estar expuesto al cesio mediante la respiración o al ingerir con alimentos y bebidas. En el aire son bastante bajos los niveles de cesio, aunque en algunos niveles de aguas superficiales y en variados tipos de comidas, el cesio radiactivo ha sido detectado. La emisión de cesio radiactivo en las plantas de energía nuclear (mayoritariamente a partir de accidentes) regula la cantidad de cesio que se puede encontrar en comidas y agua. Ya estos accidentes no han ocurrido desde el desastre desatado en Chernobyl en 1986.

Las personas que trabajan en la industria de energía nuclear pueden estar expuestas a elevados niveles de este, pero son tomadas muchas medidas de seguridad para prevenirlo. Cuando se tiene contacto con cesio radiactivo, algo que no pasa frecuentemente, el sujeto puede experimentar daño celular a causa de la radiación emitida por las partículas de este elemento.

Algunas consecuencias

Esto puede traer varias consecuencias y algunos de los efectos pueden ser las náuseas, diarreas, los vómitos y ciertas hemorragias. Se puede incluso perder el conocimiento, entrar en coma o incluso morir, si la exposición ante este es larga. Los efectos dependen de la resistencia de cada persona, el tiempo de exposición y la concentración a la que esté expuesta.

Ocurre de forma natural, mayormente por erosión y desgaste de rocas y minerales. Es también liberado al aire, al agua y al suelo a través de la minería y fábricas de minerales.

La desintegración radioactiva resulta la única forma en la que los isótopos radiactivos de cesio pueden ser disminuidos. En caso de que este no sea radioactivo otra de las vías por las que puede ser destruido es al entrar al ambiente o reaccionar con otros compuestos en moléculas específicas.

El cesio radiactivo tanto como el estable actúan del mismo modo en los cuerpos de los seres humanos como en el de los animales.

En el agua y en el suelo la mayoría de los compuestos de este elemento son muy solubles en agua. En suelos, de cualquier manera, el cesio no puede ser eliminado del agua subterránea. Puede permanecer en las capas superiores de la tierra y es fuertemente unido a las partículas del suelo, por lo que como resultado este no queda disponible para ser tomado por las raíces de las plantas. El cesio radiactivo tiene la posibilidad de entrar en las plantas solo por caer sobre las hojas. Animales que experimentan altas dosis de cesio muestran cambios en su comportamiento, como es el incremento o el no incremento de la actividad.

Curiosidad sobre el cesio

Desde 1967, el cesio es el elemento que se usa para medir, con la mayor precisión posible, el tiempo.

Se calienta una placa de este metal en un reloj de cesio y se obtienen así átomos de cesio en estado vapor. Los átomos obtenidos son de dos clases distintas. Mediante un imán, se pueden separar los átomos menos energéticos e introducirlos en una cámara. Ya estando ahí, se utiliza radiación de microondas para que se cambien a átomos energéticos. Cuando estos vuelvan a su estado natural, emitirán una luz que se puede captar con un sensor parecido al de una cámara de fotos.

Produce 9.192.631.770 oscilaciones en un segundo un átomo de cesio 133. Nunca emite ni una más, ni una menos y se puede definir el segundo gracias a este importante elemento químico, el cesio.

 

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