Najbardziej aktywnym metalem jest cez

Najbardziej aktywnymi metalami są pierwiastki z grup I i ​​II, znajdujące się po lewej stronie układu okresowego. Metal jest uważany za aktywny, gdy reaguje silnie i szybko z innymi pierwiastkami. Reaktywność metalu wzrasta, gdy przechodzimy od góry do dołu układu okresowego.

Wyjątkiem jest wodór, który nie jest uważany za metal i znajduje się w lewym górnym rogu układu okresowego pierwiastków Mendelejewa.

Najbardziej aktywne metale na świecie

Zgodnie z reaktywnością pierwiastków metalowych wymienionych w układzie okresowym pierwiastków chemicznych, są one podzielone na trzy grupy:

1. Metale aktywne.
2. Metale o średniej aktywności.
3. Metale niskoaktywne.

Najbardziej aktywnymi metalami na Ziemi są lit, cez i frans.

Cez jest najbardziej aktywnym z pierwiastków nieradioaktywnych. Jest to rzadki srebrno-żółty błyszczący metal o liczbie atomowej (liczbie protonów w jądrze) 55. Jest to bardzo miękki pierwiastek, który rozpłynie się w dłoniach - jeśli nie wybuchnie wcześniej, gdyż silnie reaguje na wilgoć.

Istnieje również silnie radioaktywny pierwiastek, frans, który może być bardziej aktywny niż cez. A może nie, prawdopodobnie nigdy się nie dowiemy, ponieważ frans jest nie tylko niezwykle radioaktywny, ale także niezwykle rzadki.

Ostatni z trzech najbardziej aktywnych metali - lit - ma interesującą właściwość. Daje szkarłatny kolor płomieniom.

Oto film demonstrujący działanie litu, sodu, potasu, rubidu i cezu.

Co to jest cez

Cez należy do metali alkalicznych. Są wysoce reaktywne i nie występują swobodnie w przyrodzie. Metale te są również bardzo plastyczne i dobrze przewodzą ciepło i elektryczność.

Cez był pierwszym pierwiastkiem, który można było wykryć za pomocą spektroskopu. W 1860 roku został odkryty przez niemieckich chemików Roberta Bunsena i Gustava Kirchhoffa, kiedy analizowali spektrum wody mineralnej ze źródła Bad Dürkheim.

Cez występuje naturalnie w minerałach pollucycie i lepidolicie. Występuje również w wielu glinokrzemianach, takich jak beryl, płatek i karnalit. Najbogatsze znane złoże cezu znajduje się w Kanadzie, nad brzegiem jeziora Bernick. Około 70% wszystkich zasobów Ziemi jest tam skoncentrowanych. Co ciekawe, w tym jeziorze odbywa się coroczny Festiwal Cezu (24 lutego), podczas którego tony tej substancji spala się na śniegu i panuje kolejny szał cezowy.

Cez jest również produktem ubocznym rozszczepienia jądrowego w reaktorach.

Właściwości cezu

Niech cezu, a nie najcięższy metal na świecie, ale jest najbardziej aktywny i ma szereg unikalnych właściwości:

• Spala się samorzutnie w powietrzu i natychmiast wybucha w kontakcie z wodą lub wilgocią w dowolnej postaci, nawet z lodem do -116 C.
• Pali się jaskrawym niebieskim płomieniem. Niewtajemniczonym płomień wydaje się purpurowy, a nie niebieski, ale po wystarczającej ilości medytacji, studiowaniu chemii i błogich godzinach spędzonych w zachwycie przed spaleniem cezu, ujawnia się prawdziwy niebieski charakter jego płomienia.
• Nazwa „cez” pochodzi od dwóch jasnoniebieskich linii widma emisyjnego. W tłumaczeniu z łaciny „caesius” oznacza „błękit nieba”.
• Jego wodorotlenek (ciekły stan stopiony) może zjadać mięso, szkło i wiele innych substancji. Jedynie rod metaliczny i wiele jego stopów jest w stanie wytrzymać stopienie wodorotlenku cezu.
• Jodek i bromek cezu są używane jako centralne komponenty w produkcji precyzyjnej optyki, w tym lunet, gogli i lornetek noktowizyjnych. Cez był również używany eksperymentalnie w jonowych układach napędowych statków kosmicznych ze względu na jego niski potencjał jonizacyjny.
• Cez służy do tworzenia najdokładniejszych zegarów atomowych. Parzysty najlepszy zegarek na świecie może być kilka sekund lub nawet minutę za. Ale zegary atomowe oparte na cezie tracą tylko jedną sekundę na pięć miliardów lat.
• Naturalny cez składa się z jednego stabilnego izotopu Cs 133. Znanych jest 30 innych izotopów promieniotwórczych, które wypełniają zakres od Cs 114 do Cs 145. Cez-137 (znany również jako radiocesium) jest jednym z najbardziej niebezpiecznych biologicznie składników odpadów promieniotwórczych i opadu jądrowego. Gromadzi się w organizmach żywych, a nawet w grzybach, a jego największą zawartość występuje u reniferów i ptactwa wodnego w Ameryce Północnej.

Ludzie i zwierzęta są stale narażeni na minimalne ilości cezu poprzez jedzenie, oddychanie i picie. Chociaż jest mało prawdopodobne, że zachorujemy z powodu samego cezu, długotrwałe narażenie może prowadzić do niekorzystnych skutków zdrowotnych, w tym nudności, wymiotów, krwawienia i uszkodzenia komórek.

Leczenie cezem i raka

Nawet Paracelsus argumentował, że wszystko jest trucizną i wszystko jest lekarstwem. To tylko dawka. A jeśli chodzi o cez, słowa Paracelsusa są absolutnie poprawne.

Obecnie badane jest zastosowanie cezu w leczeniu kilku form raka, w tym guzów mózgu. Cez-131, radioaktywny izotop cezu, umieszcza się wraz z innym radioaktywnym izotopem (jodem-125) w kapsule do brachyterapii („nasieniu”).

Według Amerykańskiego Towarzystwa Brachyterapii, kapsułka do brachyterapii to radioaktywny „strąk”, który jest umieszczany bezpośrednio w tkance nowotworowej. Nasiona te są skuteczne w przypadku kilku form raka, w tym raka prostaty, szyjki macicy i trzonu macicy.

W jednym badaniu grupie 24 pacjentów z guzami mózgu wszczepiono nasiona do brachyterapii cezem-131 ​​w guzie. Wystąpiły minimalne skutki uboczne, ale pacjenci ogólnie dobrze tolerowali tę formę leczenia.

Pomysł wykorzystania nasion do brachyterapii cezem-131 ​​jako leku na raka sięga lat sześćdziesiątych XX wieku i został opisany w badaniu opublikowanym w czasopiśmie Radiology. W badaniu z 2009 roku opublikowanym w czasopiśmie Medical Physics omówiono, z pozytywnym wynikiem, zastosowanie nasion cezu-131 w leczeniu raka prostaty.

Konieczne są dalsze badania, zanim leczenie cezem będzie mogło zająć mocne miejsce w medycynie. Jak dotąd jednak badania wykazały, że stosowanie cezu-131 w leczeniu guzów nowotworowych za pomocą brachioterapii jest zachęcające.

Porównanie cezu i Francji

Podobnie jak cez, frans (Fr) należy do metali alkalicznych (tylko radioaktywnych) i ma niezwykle wysoką aktywność chemiczną.

• Gęstość we Francji wynosi 1,87 grama na centymetr sześcienny, co jest porównywalne z gęstością cezu - 1,879 grama na centymetr sześcienny.
• Cez i frans to dwa z czterech metali, które przechodzą w stan ciekły w temperaturze pokojowej. Rtęć i gal mają tę samą właściwość.
• Oddziaływanie cezu z wodą przebiega bardzo efektywnie - wraz z wybuchem powstaje wodorotlenek CsOH i wodór H2. Wapń i woda również nie kochają się szczególnie, a kiedy wchodzą w interakcję, powstaje najsilniejsza zasada - wodorotlenek franu.
• Podobnie jak cez, frank gromadzi się w żywych organizmach.Dlatego izotopy tego metalu znalazły zastosowanie w medycynie, diagnostyce raka i różnych badaniach biologicznych.
• Jednak pod względem rozpowszechnienia cez znacznie wyprzedza frans. Każdego roku na świecie wydobywa się około 20 ton skoncentrowanej rudy cezu. Według PeriodicTable, cez jest pięćdziesiątym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Francja w całej skorupie ziemskiej ma około 340 gramów.

Oznacza to, że właściwości dwóch najbardziej aktywnych metali na planecie są bardzo podobne.

Porównanie cezu i litu

Lit jest jednym z 3 najbardziej aktywnych metali na naszej planecie. Jest to kluczowy element akumulatorów zasilających smartfony, laptopy i pojazdy elektryczne. Ponad połowa światowych dostaw litu pochodzi z „trójkąta litowego” - Boliwii, Chile i Argentyny. Największym źródłem litu z soli jest chilijska pustynia Atakama.

• Podobnie jak cez, lit jest metalem alkalicznym. I podobnie jak cez występuje w przyrodzie tylko w postaci związków. Ponadto ślady litu znajdują się w prawie wszystkich skałach magmowych oraz w wielu źródłach mineralnych. Był to jeden z trzech pierwiastków stworzonych przez Wielki Wybuch, obok wodoru i helu.
• W skorupie ziemskiej jest mało litu i cezu - odpowiednio 21 g / ti 3,7 g / t.
• Jeśli cez zapala się w powietrzu, wchodząc w interakcję z tlenem, lit może być nawet przechowywany na świeżym powietrzu przez pewien czas. Dzięki tej „tolerancji” lit jest jedynym metalem alkalicznym, który nie wymaga przechowywania w nafcie. Może również przekazywać „ogniste pozdrowienia” podczas interakcji z tlenem, ale tylko w wysokich temperaturach.
• Lit jest metalem o najmniejszej gęstości (0,533 g / cm3). Cez ma znacznie większą gęstość - 1,879 gramów na centymetr sześcienny. Lekkość litu oznacza, że ​​może on magazynować energię bez dodawania grawitacji do różnych urządzeń.
• Ale pod względem niskiej temperatury topnienia lit daje przewagę cezowi. Jego temperatura topnienia wynosi 180,5 stopnia Celsjusza. A cez topi się już w 28,4 stopni Celsjusza.
• Ale lit szybko się gotuje - w 134 stopniach, ale nie jest łatwo doprowadzić cez do wrzenia, wymagana jest temperatura 678 stopni.
• Lit i cez można łatwo ciąć zwykłym nożem.