Caesium
Caesium (nach IUPAC) [] , standardsprachlich Cäsium oder Zäsium (im amerikanischen Englisch Cesium), ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Cs und der Ordnungszahl 55. Im Periodensystem steht es in der 1. Hauptgruppe, bzw. der 1. IUPAC-Gruppe und gehört zu den Alkalimetallen. Caesium ist das schwerste stabile Alkalimetall.
| Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Allgemein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Name, Symbol, Ordnungszahl | Caesium, Cs, 55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elementkategorie | Alkalimetalle | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | 1, 6, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aussehen | goldgelb glänzend | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS-Nummer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EG-Nummer | 231-155-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ECHA-InfoCard | 100.028.323 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Massenanteil an der Erdhülle | 6,5 ppm (42. Rang) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atommasse | 132,90545196(6) u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 265 (298) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalenter Radius | 244 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Van-der-Waals-Radius | 343 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [Xe] 6s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 3.893905695(24) eV ≈ 375.7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 23.15745(6) eV ≈ 2234.35 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 33.195(4) eV ≈ 3202.8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. Ionisierungsenergie | 43.0(1,7) eV ≈ 4150 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. Ionisierungsenergie | 56.0(1,9) eV ≈ 5400 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand | fest | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | kubisch-raumzentriert | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dichte | 1,90 g/cm3 (20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohshärte | 0,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetismus | paramagnetisch (χm = 5,2 · 10−6) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 301,59 K (28,44 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | 963,2 K (690 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molares Volumen | 70,94 · 10−6 m3·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verdampfungsenthalpie | 66,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzenthalpie | 2,09 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Austrittsarbeit | 2,14 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 4,76 · 106 S·m−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 36 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemisch | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidationszustände | +1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Normalpotential | −2,923 V (Cs+ + e− → Cs) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativität | 0,79 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Weitere Isotope siehe Liste der Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Caesium wurde 1861 von Robert Wilhelm Bunsen und Gustav Robert Kirchhoff im Dürkheimer Mineralwasser der Maxquelle entdeckt. Aufgrund der zwei blauen Spektrallinien, mit denen das Element nachgewiesen wurde, benannten sie es nach dem lateinischen caesius für himmelblau. Das Reinelement konnte erstmals 1881 von Carl Theodor Setterberg dargestellt werden.
Caesium ist ein extrem reaktives, sehr weiches, goldfarbenes Metall. Da es sofort und sehr heftig mit Luft reagiert, wird es in abgeschmolzenen Glasampullen unter Inertgas aufbewahrt.
Eine biologische Bedeutung des nicht toxischen Elements ist nicht bekannt. Aufgrund der Ähnlichkeit zu Kalium wird es allerdings im Magen-Darm-Trakt resorbiert und analog zu Kalium vorwiegend im Muskelgewebe gespeichert. Deshalb fand das radioaktive Isotop Caesium-137 (137Cs), ein Produkt der Kernspaltung, in der Öffentlichkeit besondere Beachtung, als es infolge der Katastrophe von Tschernobyl am 26. April 1986 in größeren Mengen in die Umwelt gelangte. Durch die großflächige Verteilung – und damit vergleichsweise geringe Konzentration – im Falle Tschernobyl ist von akuter Radiotoxizität nicht auszugehen, jedoch können chronische Effekte, insbesondere durch Bioakkumulation, nicht ausgeschlossen werden. Unfälle mit größeren Mengen Caesium-137 aus unsachgemäß entsorgten Abfällen der Nuklearmedizin wie der Goiânia-Unfall haben mehrfach zu Todesfällen durch die Strahlenkrankheit geführt, da hierbei sehr hohe akute Dosen auftraten.