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Césio (Cs), também soletrado césio, elemento químico do Grupo 1 (também chamado Grupo Ia) da tabela periódica, o grupo de metais alcalinos, e o primeiro elemento a ser descoberto espectroscopicamente (1860), pelos cientistas alemães Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff, que o nomearam pelas linhas azuis únicas do seu espectro (caesius latino, “sky-blue”).

cesium

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118 Nomes e Símbolos da Tabela Periódica Quiz

A tabela periódica é composta por 118 elementos. Conhece bem os seus símbolos? Neste questionário ser-lhe-ão mostrados todos os 118 símbolos químicos, e terá de escolher o nome do elemento químico que cada um representa.

Este metal prateado com um molde dourado é o mais reactivo e um dos mais macios de todos os metais. Derrete a 28,4 °C (83,1 °F), um pouco acima da temperatura ambiente. É cerca de metade tão abundante como o chumbo e 70 vezes mais abundante que a prata. O césio ocorre em quantidades mínimas (7 partes por milhão) na crosta terrestre nos minerais poluídos, rodizite, e lepidolite. Polucite (Cs4Al4Si9O26∙H2O) é um mineral rico em césio que se assemelha ao quartzo. Contém 40,1% de césio numa base pura, e as amostras impuras são normalmente separadas por métodos de selecção manual para mais de 25% de césio. Foram encontrados grandes depósitos de poluentes no Zimbabué e nas pegmatites de lítio no Lago Bernic, Manitoba, Canadá. A rodizite é um mineral raro encontrado em baixas concentrações em lepidolite e em salmoura salina e depósitos salinos.

A dificuldade primária associada à produção de césio puro é que o césio é sempre encontrado juntamente com o rubídio na natureza e é também misturado com outros metais alcalinos. Como o césio e o rubídio são muito semelhantes quimicamente, a sua separação apresentava numerosos problemas antes do advento dos métodos de troca iónica e dos agentes complexantes específicos dos iões, tais como éteres de coroa. Uma vez preparados os sais puros, é uma tarefa simples convertê-los no metal livre.

Césio pode ser isolado por electrólise de uma mistura de cianeto de césio/bário fundido e por outros métodos, tais como a redução dos seus sais com metal de sódio, seguida de destilação fraccionada. O césio reage explosivamente com água fria; combina facilmente com oxigénio, pelo que é utilizado em tubos de vácuo como “getter” para limpar os vestígios de oxigénio e outros gases aprisionados no tubo quando selado. O césio muito puro sem gás necessário como “getter” de oxigénio em tubos de vácuo pode ser produzido conforme necessário aquecendo azida de césio (CsN3) num tubo de vácuo. Como o césio é fortemente fotoeléctrico (perde facilmente electrões quando atingido pela luz), é utilizado em células fotoeléctricas, tubos fotomultiplicadores, contadores de cintilação, e espectrofotómetros. É também utilizado em lâmpadas infravermelhas. Como o átomo de césio pode ser ionizado termicamente e os iões de carga positiva acelerados a grandes velocidades, os sistemas de césio poderiam fornecer velocidades de escape extraordinariamente altas para motores de propulsão de plasma para exploração do espaço profundo.

O metal de césio é produzido em quantidades bastante limitadas devido ao seu custo relativamente elevado. O césio tem aplicação em conversores de energia térmica que geram electricidade directamente dentro de reactores nucleares ou a partir do calor produzido pelo decaimento radioactivo. Outra aplicação potencial do césio metálico é na produção de liga eutética de NaKCs de baixa fusão.

Césio atómico é utilizado no padrão mundial de tempo, o relógio de césio. A linha espectral de microondas emitida pelo isótopo cesium-133 tem uma frequência de 9.192.631.770 hertz (ciclos por segundo). Isto fornece a unidade fundamental do tempo. Os relógios de césio são tão estáveis e precisos que são fiáveis a 1 segundo em 1,4 milhões de anos. Relógios de césio padrão primários, como o NIST-F1 em Boulder, Colo., são quase tão grandes como um vagão de plataforma ferroviário. Os padrões secundários comerciais são do tamanho de malas.

Césio natural consiste inteiramente no isótopo não radioactivo cesium-133; foi preparado um grande número de isótopos radioactivos de cesium-123 a cesium-144. O césio-137 é útil em radiologia médica e industrial devido à sua longa semi-vida de 30,17 anos. No entanto, como componente principal da precipitação nuclear e como produto residual remanescente da produção de plutónio e outros combustíveis nucleares enriquecidos, apresenta um risco ambiental. A remoção de césio radioactivo de solo contaminado em locais de produção de armas nucleares, tais como o Laboratório Nacional Oak Ridge em Oak Ridge, Tennessee, e o local do Departamento de Energia dos EUA em Hanford, perto de Richland, Washington, é um grande esforço de limpeza.

Césio é difícil de manusear porque reage espontaneamente no ar. Se uma amostra de metal tiver uma superfície suficientemente grande, pode queimar para formar superóxidos. O superóxido de césio tem um molde mais avermelhado. O Cs2O2 pode ser formado por oxidação do metal com a quantidade necessária de oxigénio, mas outras reacções do césio com oxigénio são muito mais complexas.

O césio é o elemento mais electropositivo e mais alcalino, e assim, mais facilmente que todos os outros elementos, perde a sua valência única electrão e forma ligações iónicas com quase todos os aniões inorgânicos e orgânicos. O anião Cs- também foi preparado. O hidróxido de césio (CsOH), contendo o anião hidróxido (OH-), é a base mais forte conhecida, atacando mesmo o vidro. Alguns sais de césio são utilizados na elaboração de águas minerais. O césio forma uma série de amálgamas de mercúrio. Devido ao aumento do volume específico do césio, em comparação com os metais alcalinos mais leves, há uma menor tendência para formar sistemas de ligas com outros metais.

Rubídio e césio são miscíveis em todas as proporções e têm uma solubilidade sólida completa; é atingido um ponto de fusão mínimo de 9 °C (48 °F).

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