Содержание

Занимательная химия: Цезий
Цезий: способы получения и химические свойства
Способ получения
Качественная реакция
Химические свойства
№55 Цезий
История открытия:
Получение:
Физические свойства:
Химические свойства:
Важнейшие соединения:
Применение:
🔍 Видео

Занимательная химия: Цезий

Cs 55
Цезий 132,9054
6s 1

Цезий — Щелочной металл главной подгруппы первой группы периодической системы.

Цезий — мягкий серебристо-беллый металл, отличающиеся своей высокой активностью

В соединениях проявляет степень окисления +1 (имеет однин свободный электрон на внешнем энергитическом уровне).

В природе встречается исключительно в виде соединений, является наименее распространенным металлом

Плотность — 1,90 г/см 3
Температура плавления — 28,5 C

Химические свойства:
Цезий является сильным восстановителем.
Энергично взаимодействуют со многими неметаллами:
2Cs + Сl₂ = 2CsСl (хлорид рубидия)
2CS + S = Cs₂S (сульфид рубидия)
2Cs + Н₂ = 2CsH (гидрид рубидия)

Активно взаимодействует с водой:
2Cs + 2H₂O = 2CsOH + H₂

Видео:Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Цезий: способы получения и химические свойства

Цезий Cs — это щелочной металл. Белый, мягкий, весьма легкоплавкий. Чрезвычайно реакционноспособный, сильнейший восстановитель.

Относительная молекулярная масса Mr = 132,905; относительная плотность для твердого состояния d = 1,873; относительная плотность для жидкого состояния d = 1,841; t_пл = 28,7º C; t_кип = 667,6º C

Видео:КИСЛОТЫ В ХИМИИ — Химические Свойства Кислот. Реакция Кислот с Основаниями, Оксидами и МеталламиСкачать

Способ получения

1. В результате электролиза жидкого гидроксида цезия образуются цезий, кислород и вода :

4CsOH → 4Cs + O₂↑ + 2H₂O

2. В результате разложения оксида цезия при 300 — 500º С получается пероксид цезия и цезий:

3. Хлорид цезия подвергают электролизу в воде , в результате чего на выходе образуется гидроксид цезия, хлор и водород:

2CsCl + 2H₂O = H₂↑ + Cl₂↑ + 2CsOH

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Качественная реакция

Качественная реакция на цезий — окрашивание пламени горелки в синий цвет.

Видео:Оксиды. Химические свойства. 8 класс.Скачать

Химические свойства

1. Цезий — сильный восстановитель . Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами :

1.1. Цезий легко реагирует с водородом при 300–350º C и повышенным давлением с образованием гидрида цезия:

2Cs + H₂ = 2CsH

1.2. Цезий сгорает в кислороде (воздухе) с образованием надпероксида цезия:

а если сгоранием происходит в холодной среде, то образуется оксид цезия:

1.3. Цезий активно реагирует при комнатной температуре с фтором, хлором, бромом и йодом . При этом образуются фторид цезия, хлорид цезия, бромид цезия, йодид цезия :

2Cs + F₂ = 2CsF

2Cs + Cl₂ = 2CsCl

2Cs + Br₂ = 2CsBr

2Cs + I₂ = 2CsI

1.4. С серой цезий реагирует при температуре 100–130º C с образованием сульфида цезия:

2Cs + S = Cs₂S

2. Цезий активно взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Цезий реагирует с водой . Взаимодействие цезия с водой приводит к образованию гидроксида цезия и газа водорода:

2Cs 0 + 2 H₂ O = 2 Cs + OH + H₂ 0

2.2. Цезий взаимодействует с кислотами:

2.2.1. Цезий реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид цезия и водород :

2Cs + 2HCl = 2CsCl + H₂ ↑

2.2.2. При взаимодействии с разбавленной и холодной с ерной кислотой образуется сульфат цезия, и смесь продуктов восстановления серной кислоты — оксид серы (IV), осадок сера и вода.

2.2.3. Реагируя с разбавленной и холодной азотной кислотой Цезий образует нитрат цезия, и смесь продуктов восстановления азота — газ оксид азота (II), газ оксид азота (I) или азот и воду.

2.2.4. В результате реакции насыщенной сероводородной кислоты и цезия в бензоле образуется осадок гидросульфид цезия и газ водород:

2Cs + 2H₂S = 2CsHS↓ + H₂↑

2.3. Цезий может взаимодействовать с основаниями:

2.3.1. Цезий взаимодействует с гидроксидом цезия при температуре 300-350º С, при этом образуется оксид цезия и водород:

2Cs + 2CsOH = 2Cs₂O + H₂

2.4. Цезий вступает в реакцию с газом аммиаком при 30-45º С. В результате данной реакции образуется амид цезия и водород:

2.5. Цезий может вступать в реакцию с оксидами :

2.5.1. В результате взаимодействия цезия и оксида кремния при температуре выше 300º С образуется силикат цезия и кремний:

№55 Цезий

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

История открытия:

Цезий был открыт в 1860 году Бунзеном в воде Дюркгаймерского минерального источника на основании присущих ему спектров. В соответствии с этим он был так и назван — по двум характерным синим линиям спектра (caesius — сине-серый). Получение металлического цезия удалось впервые осуществить Сеттербергу (Setterberg, 1882) электролизом расплавленной смеси цианидов цезия и бария. К этому времени Бунзеном уже была получена амальгама цезия.

Видео:Как составлять ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ | 4 лайфхака - 95 ВСЕХ РЕАКЦИЙ в химии!Скачать

Получение:

Получение цезия лучше всего вести нагреванием гидроксида с металлическим магнием в токе водорода или с металлическим кальцием в вакууме. Согласно де Буру, в качестве восстановителя особенно подходит цирконий. Небольшие количества цезия, по де Буру, удобно получать нагреванием его хлорида в смеси с азидом бария в высоком вакууме. Образующийся при распаде азида барий восстанавливает щелочные металлы из их хлоридов. Они испаряются и оседают на холодных стенках сосуда.

Видео:ОСНОВАНИЯ В ХИМИИ — Химические свойства оснований. Реакции оснований с кислотами и солямиСкачать

Физические свойства:

Цезий в чистом состоянии имеет по данным Костеану золотисто-желтый цвет. На воздухе тускнеет и вскоре покрывается толстой гидроксидной коркой. Поэтому его следует хранить под слоем керосина или парафинового масла. Как и все щелочные металлы, цезий чрезвычайно мягок (как воск) и легко поддается сжатию. Тпл.= 28,4°С. Обладает высокой электропроводностью.

Видео:ОКСИДЫ ХИМИЯ — Что такое Оксиды? Химические свойства Оксидов | Реакция ОксидовСкачать

Химические свойства:

Цезий — щелочной металл, он тотчас воспламеняется при доступе кислорода с образованием твердого пероксида CsO₂ даже в отсутствие воды, в то время, как другие щелочные металлы (за исключением рубидия) на сухом воздухе или в токе кислорода воспламеняются только при умеренном нагревании. Цезий воспламеняется также при взаимодействии с галогенами (с бромом реакция идет со взрывом), фосфором и серой.
Цезий очень активно разлагает воду. При этом он плавится, а выделяющийся водород воспламеняется. Со спиртом цезий реагирует с образованием алкоголята:
2Cs + 2HOC₂H₅ = 2CsOC₂H₅ + H₂
В соединениях проявляет степень окисления +1.

Видео:Получение и химические свойства ОКСИДОВ 8 класс | ПРИНЦИП составления реакций с участием оксидовСкачать

Важнейшие соединения:

Оксид цезия. Для цезия известен ряд соединений с кислородом Cs₇O, Cs₄O (?), Cs₇O₂, Cs₃O, Cs₂O. Существование этих своеобразных соединений было установлено уже в 1909 г. Ренгаде. Оксид цезия оранжевый, может быть получен взаимодействием пероксида со стехиометрическим количеством металла. Энергично взаимодействует с водой. При слабом нагревании реагирует с водородом с образованием гидроксида и гидрида:
Cs₂O + H₂ = CsOH + CsH
Надпероксид цезия CsO₂, желтого цвета, образуется при горении цезия в токе кислорода. При сильном нагревании надпероксид цезия отщепляет кислород, переходя в черную Cs₂O₃. Взаимодействие надпероксида с водой приводит к образованию пероксида водорода и кислорода.
Существует и красный озонид цезия CsO₃.
Гидроксид цезия CsOH, бесцв. крист., щелочь. Получают электролизом расторов солей цезия, взаимодействием сульфата цезия с гидроксидом бария.
Соли цезия похожи на соответствующие соли калия. Поскольку для получения солей цезия используются главным образом остаточные щелока от переработки калийных солей главная задача заключается в том, чтобы отделить его от калия.
Хлорид цезия получают взаимодействием карбонатов с соляной кислотой или прокаливанием хлороплатинатов. Хлорид цезия кристаллизуется в виде кубов. Заметно ядовит. Цезий, как и рубидий, склонен к образованию полигалогенидов.
Карбонат цезия удобнее всего получать взаимодействием сульфатов с гидроксидом бария и последующим упариванием с карбонатом аммония. Карбонат цезия легко растворим в спирте. Гидрокарбонат цезия растворим лучше, чем гидрокарбонат калия.
Сульфат цезия образует ромбические кристаллы, изоморфные сульфату калия. Легко образует двойные соли с сульфатом алюминия, сульфатом железа(III) и с сульфатами двухвалентных металлов.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Применение:

Металлический цезий используется в фотоэлементах, газовых лазерах, цезиевых лампах. Многие соли цезия используются в составе электролитов топливных элементов. В аналитической и препаративной химии применяют хлорид цезия для получения чистых двойных хлоридов с хлоридами тяжелых металлов; полученные таким образом двойные соли отличаются большей частью плохой растворимостью и способностью хорошо кристаллизоваться. Для обнаружения алюминия применяется образование цезиевых квасцов: CsAl(SO₄)₂*12H₂O.
Мировое производство (без СССР) — около 10 т/год (1979).