El cesio (Cs), también deletreado cesio, elemento químico del Grupo 1 (también llamado Grupo Ia) de la tabla periódica, el grupo de los metales alcalinos, y el primer elemento en ser descubierto espectroscópicamente (1860), por los científicos alemanes Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff, que lo nombraron por las singulares líneas azules de su espectro (latín caesius, «azul celeste»).
Propiedades del cesio.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Este metal plateado de tonalidad dorada es el más reactivo y uno de los más blandos de todos los metales. Se funde a 28,4 °C (83,1 °F), justo por encima de la temperatura ambiente. Es aproximadamente la mitad de abundante que el plomo y 70 veces más abundante que la plata. El cesio se encuentra en cantidades mínimas (7 partes por millón) en la corteza terrestre en los minerales pollucita, rodizita y lepidolita. La pollucita (Cs4Al4Si9O26∙H2O) es un mineral rico en cesio que se parece al cuarzo. Contiene un 40,1 por ciento de cesio en estado puro, y las muestras impuras se separan normalmente por métodos de clasificación manual hasta alcanzar un porcentaje de cesio superior al 25 por ciento. Se han encontrado grandes depósitos de pollucita en Zimbabue y en las pegmatitas con litio del lago Bernic, en Manitoba (Canadá). La rodizita es un mineral raro que se encuentra en bajas concentraciones en la lepidolita y en salmueras y depósitos salinos.
La principal dificultad asociada a la producción de cesio puro es que el cesio se encuentra siempre junto con el rubidio en la naturaleza y también mezclado con otros metales alcalinos. Dado que el cesio y el rubidio son muy similares desde el punto de vista químico, su separación presentaba numerosos problemas antes de la llegada de los métodos de intercambio de iones y de los agentes complejantes específicos de los iones, como los éteres de corona. Una vez preparadas las sales puras, es una tarea sencilla convertirlas en el metal libre.
El cesio puede aislarse por electrólisis de una mezcla fundida de cianuro de cesio y cianuro de bario y por otros métodos, como la reducción de sus sales con metal sódico, seguida de destilación fraccionada. El cesio reacciona de forma explosiva con el agua fría; se combina fácilmente con el oxígeno, por lo que se utiliza en los tubos de vacío como «getter» para eliminar los restos de oxígeno y otros gases atrapados en el tubo cuando se sella. El cesio muy puro y libre de gas que se necesita como «getter» para el oxígeno en los tubos de vacío puede producirse según las necesidades calentando azida de cesio (CsN3) en el vacío. Dado que el cesio es fuertemente fotoeléctrico (pierde fácilmente electrones al ser golpeado por la luz), se utiliza en células fotoeléctricas, tubos fotomultiplicadores, contadores de centelleo y espectrofotómetros. También se utiliza en las lámparas de infrarrojos. Debido a que el átomo de cesio puede ser ionizado térmicamente y los iones cargados positivamente acelerados a grandes velocidades, los sistemas de cesio podrían proporcionar velocidades de escape extraordinariamente altas para los motores de propulsión de plasma para la exploración del espacio profundo.
El cesio metálico se produce en cantidades bastante limitadas debido a su costo relativamente alto. El cesio tiene aplicación en los convertidores de energía termoiónica que generan electricidad directamente dentro de los reactores nucleares o a partir del calor producido por la desintegración radiactiva. Otra posible aplicación del cesio metálico es la producción de una aleación eutéctica de NaKCs de baja fusión.
El cesio atómico se emplea en el patrón de tiempo mundial, el reloj de cesio. La línea espectral de microondas emitida por el isótopo cesio-133 tiene una frecuencia de 9.192.631.770 hercios (ciclos por segundo). Esto proporciona la unidad fundamental del tiempo. Los relojes de cesio son tan estables y precisos que tienen una fiabilidad de 1 segundo en 1,4 millones de años. Los relojes de cesio estándar primarios, como el NIST-F1 de Boulder (Colorado), son tan grandes como un vagón de tren. Los estándares secundarios comerciales tienen el tamaño de una maleta.
El cesio que se encuentra en la naturaleza consiste en su totalidad en el isótopo no radiactivo cesio-133; se ha preparado un gran número de isótopos radiactivos desde el cesio-123 hasta el cesio-144. El cesio-137 es útil en radiología médica e industrial debido a su larga vida media de 30,17 años. Sin embargo, como componente principal de la lluvia radiactiva y como residuo de la producción de plutonio y otros combustibles nucleares enriquecidos, representa un peligro para el medio ambiente. La eliminación del cesio radiactivo del suelo contaminado en los emplazamientos de producción de armas nucleares, como el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (Tennessee) y el emplazamiento de Hanford del Departamento de Energía de EE.UU., cerca de Richland (Washington), supone un gran esfuerzo de limpieza.
El cesio es difícil de manejar porque reacciona espontáneamente en el aire. Si una muestra de metal tiene una superficie lo suficientemente grande, puede arder para formar superóxidos. El superóxido de cesio tiene una tonalidad más rojiza. El Cs2O2 puede formarse por oxidación del metal con la cantidad necesaria de oxígeno, pero otras reacciones del cesio con el oxígeno son mucho más complejas.
El cesio es el elemento más electropositivo y más alcalino y, por tanto, con más facilidad que todos los demás elementos, pierde su único electrón de valencia y forma enlaces iónicos con casi todos los aniones inorgánicos y orgánicos. También se ha preparado el anión Cs-. El hidróxido de cesio (CsOH), que contiene el anión hidróxido (OH-), es la base más fuerte conocida, que ataca incluso al vidrio. Algunas sales de cesio se utilizan en la fabricación de aguas minerales. El cesio forma una serie de amalgamas de mercurio. Debido al mayor volumen específico del cesio, en comparación con los metales alcalinos más ligeros, hay una menor tendencia a formar sistemas de aleación con otros metales.
El rubidio y el cesio son miscibles en todas las proporciones y tienen una solubilidad sólida completa; se alcanza un punto de fusión mínimo de 9 °C (48 °F).
28.44 °C (83,19 °F)
Punto de ebullición
671 °C (1.240 °F)
Gravedad específica
1.873 (a 20 °C, o 68 °F)
+1, -1 (raros)
2-8-18-18-8-1 o 6s1
Se trata de una sustancia que se encuentra en un estado de oxidación.