Os metais mais ativos são os elementos dos grupos I e II, localizados no lado esquerdo da tabela periódica. Um metal é considerado ativo quando reage forte e rapidamente com outros elementos. A reatividade de um metal aumenta à medida que nos movemos do topo para o fundo da tabela periódica.
Uma exceção é o hidrogênio, que não é considerado um metal e está localizado no canto superior esquerdo da tabela periódica de elementos químicos de Mendeleev.
Os metais mais ativos do mundo
De acordo com a reatividade dos elementos metálicos listados na tabela periódica de elementos químicos, eles são divididos em três grupos:
- Metais ativos.
- Metais de média atividade.
- Metais pouco ativos.
Os metais mais ativos na Terra são lítio, césio e frâncio.
O césio é o mais ativo dos elementos não radioativos. É um metal brilhante amarelo prateado raro com um número atômico (número de prótons no núcleo) de 55. É um elemento muito macio que vai derreter em suas mãos - se não explodir antes, pois reage fortemente à umidade.
Existe também um elemento altamente radioativo, o frâncio, que pode ser mais ativo do que o césio. Ou talvez não, provavelmente nunca saberemos, porque o frâncio não é apenas extremamente radioativo, mas também um metal extremamente raro.
O último dos três metais mais ativos - o lítio - tem uma propriedade interessante. Dá uma cor carmesim às chamas.
Aqui está um vídeo de demonstração da atividade do lítio, sódio, potássio, rubídio e césio.
O que é césio
O césio pertence aos metais alcalinos. Eles são altamente reativos e não ocorrem livremente na natureza. Esses metais também são muito dúcteis e bons condutores térmicos e elétricos.
O césio foi o primeiro elemento detectável com um espectroscópio. Foi descoberto em 1860 pelos químicos alemães Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff quando eles analisaram o espectro da água mineral da nascente de Bad Dürkheim.
O césio ocorre naturalmente nos minerais polucita e lepidolita. Também é encontrado em muitos aluminossilicatos, como berilo, petalita e carnalita. O depósito de césio mais rico conhecido está localizado no Canadá, às margens do Lago Bernick. Cerca de 70% de todas as reservas da Terra estão concentradas lá. Curiosamente, esse lago é o local do Festival de Césio anual (24 de fevereiro), quando toneladas dessa substância são queimadas na neve e outro frenesi de césio prevalece.
E o césio também é um subproduto da fissão nuclear em reatores.
Propriedades de césio
Deixe césio e não o metal mais pesado do mundo, mas é o mais ativo e tem várias propriedades exclusivas:
- Ele queima espontaneamente no ar e explode instantaneamente em contato com água ou umidade em qualquer forma, mesmo com gelo abaixo de -116 C.
- Ele queima com uma chama azul brilhante. Para os não iniciados, a chama parece roxa, não azul, mas depois de bastante meditação, estudando os trabalhos da química e as horas felizes passadas em reverência antes que o césio queime, a verdadeira natureza azul de sua chama é revelada.
- O nome "césio" vem de duas linhas azuis brilhantes em seu espectro de emissão. Traduzido do latim, "césio" significa "azul celeste".
- Seu hidróxido (estado líquido derretido) é capaz de comer carne, vidro e muitas outras substâncias. Apenas o metal ródio e algumas de suas ligas são capazes de resistir ao derretimento do hidróxido de césio.
- O iodeto e o brometo de césio são usados como componentes centrais na produção de óticas de alta precisão, incluindo lunetas, óculos e binóculos de visão noturna. O césio também tem sido usado experimentalmente em sistemas de propulsão iônica para espaçonaves devido ao seu baixo potencial de ionização.
- O césio é usado para criar os relógios atômicos mais precisos. Até o melhor relógio de pulso do mundo pode estar alguns segundos ou até um minuto atrasado. Mas os relógios atômicos baseados em césio perdem apenas um segundo em cinco bilhões de anos.
- O césio natural consiste em um isótopo estável, Cs 133. Existem 30 outros isótopos radioativos conhecidos por preencher a faixa de Cs 114 a Cs 145. Césio-137 (também conhecido como radiocaésio) é um dos componentes biologicamente mais perigosos de lixo radioativo e precipitação nuclear. Ele se acumula em organismos vivos e até em fungos, e seu maior conteúdo é encontrado em renas e aves aquáticas na América do Norte.
Humanos e animais são constantemente expostos a quantidades mínimas de césio ao comer, respirar e beber. Embora seja improvável que fiquemos doentes apenas com césio, a exposição a longo prazo pode causar efeitos adversos à saúde, incluindo náuseas, vômitos, sangramento e danos às células.
Tratamento de césio e câncer
Até Paracelso argumentou que tudo é veneno e tudo é remédio. É apenas a dosagem. E quando se trata de césio, as palavras de Paracelso estão absolutamente corretas.
O césio está sendo investigado para o tratamento de várias formas de câncer, incluindo tumores cerebrais. Césio-131, um isótopo radioativo de césio, é colocado junto com outro isótopo radioativo (iodo-125) em uma cápsula de braquiterapia ("semente").
De acordo com a American Brachytherapy Society, uma cápsula de braquiterapia é um "pod" radioativo que é colocado diretamente no tecido canceroso. Essas sementes são eficazes para várias formas de câncer, incluindo câncer de próstata, cervical e endometrial.
Em um estudo, um grupo de 24 pacientes com tumores cerebrais foi implantado com sementes de braquiterapia de césio-131 no tumor. Houve efeitos colaterais mínimos, mas os pacientes geralmente toleraram bem esta forma de tratamento.
A ideia de usar sementes de braquiterapia de césio-131 como tratamento do câncer remonta à década de 1960 e foi descrita em um estudo publicado na revista Radiology. Um estudo de 2009 publicado na revista Medical Physics discutiu o uso de sementes de césio-131 para tratar o câncer de próstata com resultados positivos.
Mais pesquisas são necessárias antes que o tratamento com césio tenha um lugar firme na medicina. Até agora, no entanto, a pesquisa mostrou que o uso de césio-131 para tratar tumores cancerosos com braquioterapia é promissor.
Comparação de césio e França
Como o césio, o frâncio (Fr) pertence aos metais alcalinos (apenas radioativos) e tem atividade química extremamente alta.
- A densidade da França é de 1,87 gramas por centímetro cúbico, que é comparável à densidade do césio - 1,879 gramas por centímetro cúbico.
- O césio e o frâncio são dois dos quatro metais que se tornam líquidos à temperatura ambiente. Mercúrio e gálio têm a mesma propriedade.
- A interação do césio com a água ocorre de forma muito eficaz - com uma explosão, a formação do hidróxido CsOH e do hidrogênio H2. O frâncio e a água também não se "amam" particularmente e, quando interagem, o álcali mais forte é formado - o hidróxido de frâncio.
- Como o césio, o frâncio se acumula nos organismos vivos.Portanto, os isótopos desse metal encontraram sua aplicação na medicina, para o diagnóstico de câncer e diversas pesquisas biológicas.
- Mas em termos de prevalência, o césio está muito à frente do frâncio. Cerca de 20 toneladas de minério de césio concentrado são extraídas no mundo todo ano. De acordo com PeriodicTable, o césio é o 50º elemento mais abundante na crosta terrestre. Na França, porém, em toda a crosta terrestre, existem cerca de 340 gramas.
Ou seja, as propriedades dos dois metais mais ativos do planeta são muito semelhantes.
Comparações de césio e lítio
O lítio é um dos 3 metais mais ativos do planeta. É um componente-chave nas baterias que alimentam smartphones, laptops e veículos elétricos. Mais da metade do suprimento mundial de lítio vem do "triângulo do lítio" - Bolívia, Chile e Argentina. A maior fonte de lítio do sal é o deserto do Atacama chileno.
- Como o césio, o lítio é um metal alcalino. E, como o césio, ocorre na natureza apenas na forma de compostos. Além disso, vestígios de lítio são encontrados em quase todas as rochas ígneas e em muitas fontes minerais. Foi um dos três elementos criados pelo Big Bang, junto com o hidrogênio e o hélio.
- Há pouco lítio e césio na crosta terrestre - 21 g / te 3,7 g / t, respectivamente.
- Se o césio se inflama no ar, interagindo com o oxigênio, o lítio pode até mesmo ser armazenado ao ar livre por algum tempo. Devido a essa "tolerância", o lítio é o único metal alcalino que não requer armazenamento em querosene. Ele também pode transmitir “saudações ardentes” ao interagir com o oxigênio, mas apenas em altas temperaturas.
- O lítio é o metal menos denso (0,533 g / cm3). O césio tem uma densidade muito maior - 1,879 gramas por centímetro cúbico. A leveza do lítio significa que ele pode armazenar energia sem adicionar gravidade a vários dispositivos.
- Mas em termos de baixo ponto de fusão, o lítio dá uma vantagem sobre o césio. Seu ponto de fusão é 180,5 graus Celsius. E o césio derrete já a 28,4 graus Celsius.
- Mas o lítio ferve rapidamente - a 134 graus, mas não é fácil fazer o césio ferver, uma temperatura de 678 graus é necessária.
- Tanto o lítio quanto o césio são facilmente cortados com uma faca comum.