Najaktívnejším kovom je cézium

Najaktívnejšími kovmi sú prvky skupín I a II, ktoré sa nachádzajú na ľavej strane periodickej tabuľky. Kov je považovaný za aktívny, keď reaguje rýchlo a rýchlo s inými prvkami. Reaktivita kovu sa zvyšuje pri prechode z vrchu do dolnej časti periodickej tabuľky.

Výnimkou je vodík, ktorý sa nepovažuje za kov a nachádza sa v ľavom hornom rohu Mendelejevovej periodickej tabuľky chemických prvkov.

Najaktívnejšie kovy na svete

Podľa reaktivity kovových prvkov uvedených v periodickej tabuľke chemických prvkov sú rozdelené do troch skupín:

1. Aktívne kovy.
2. Kovy strednej aktivity.
3. Nízkoaktívne kovy.

Najaktívnejšími kovmi na zemi sú lítium, cézium a francium.

Cézium je najaktívnejším z nerádioaktívnych prvkov. Je to vzácny striebristo žltý lesklý kov s atómovým číslom (počtom protónov v jadre) 55. Je to veľmi mäkký prvok, ktorý sa roztopí vo vašich rukách - ak nevybuchne skôr, pretože silne reaguje na vlhkosť.

Existuje tiež vysoko rádioaktívny prvok, francium, ktorý môže byť aktívnejší ako cézium. Alebo nemusí, pravdepodobne sa to nikdy nedozvieme, pretože francium je nielen extrémne rádioaktívny, ale aj mimoriadne zriedkavý.

Posledný z troch najaktívnejších kovov, lítium, má zaujímavú vlastnosť. Dodáva plameňom karmínovú farbu.

Tu je videoukážka aktivity lítia, sodíka, draslíka, rubídia a cézia.

Čo je to cézium

Cézium patrí k alkalickým kovom. Sú vysoko reaktívne a v prírode sa nevyskytujú voľne. Tieto kovy sú tiež veľmi tvárné a sú dobrými tepelnými a elektrickými vodičmi.

Cézium bolo prvým prvkom, ktorý sa dal zistiť spektroskopom. V roku 1860 ho objavili nemeckí chemici Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff pri analýze spektra minerálnych vôd z prameňa Bad Dürkheim.

Cézium sa prirodzene vyskytuje v mineráloch pollucit a lepidolit. Nachádza sa tiež v mnohých aluminosilikátoch, ako je beryl, petalit a karnallit. Najbohatšie známe cézne nálezisko sa nachádza v Kanade, na brehu jazera Bernick Lake. Je tam sústredených asi 70% všetkých zemských zásob. Je kuriózne, že toto jazero je miestom konania každoročného Céziového festivalu (24. februára), kedy sa v snehu spáli veľa tejto látky a prevláda ďalšie céziové šialenstvo.

A cézium je tiež vedľajším produktom štiepenia jadra v reaktoroch.

Vlastnosti cézia

Nech cézium a nie najťažší kov na svete, ale je najaktívnejší a má množstvo jedinečných vlastností:

• Spáli sa spontánne na vzduchu a pri kontakte s vodou alebo vlhkosťou v akejkoľvek forme okamžite exploduje, dokonca aj pri ľade až do teploty -116 ° C.
• Horí žiarivo modrým plameňom. Nezainteresovaným sa plameň javí skôr ako fialový než modrý, ale po dostatočnej meditácii, štúdiu chemických prác a blažených hodinách strávených v úžase pred spálením cézia sa odhalí skutočná modrá podstata jeho plameňa.
• Názov „cézium“ pochádza z dvoch jasne modrých čiar v jeho emisnom spektre. V preklade z latinčiny „caesius“ znamená „obloha modrá“.
• Jeho hydroxid (tekutý roztavený stav) je schopný jesť mäso, sklo a mnoho ďalších látok. Iba kovový ródium a niektoré z jeho zliatin sú schopné odolávať taveniu hydroxidu cézneho.
• Jodid a bromid cézny sa používajú ako ústredné komponenty pri výrobe vysoko presnej optiky vrátane ďalekohľadov, okuliarov a ďalekohľadov na nočné videnie. Cézium sa kvôli svojmu nízkemu ionizačnému potenciálu experimentálne používalo aj v iónových pohonných systémoch pre kozmické lode.
• Cézium sa používa na výrobu najpresnejších atómových hodín. Dokonca najlepšie náramkové hodinky na svete môže byť o pár sekúnd alebo dokonca minútu pozadu. Atómové hodiny na báze cézia však stratia za päť miliárd rokov iba jednu sekundu.
• Prírodné cézium sa skladá z jedného stabilného izotopu Cs 133. Je známych 30 ďalších rádioaktívnych izotopov, ktoré plnia rozsah od Cs 114 do Cs 145. Cézium-137 (alias rádiocesium) je jednou z biologicky najnebezpečnejších zložiek rádioaktívneho odpadu a jadrového spadu. Hromadí sa v živých organizmoch a dokonca aj v hubách a jeho najvyšší obsah sa nachádza v soboch a vodných vtákoch v Severnej Amerike.

Ľudia a zvieratá sú neustále vystavené minimálnemu množstvu cézia jedením, dýchaním a pitím. Aj keď je nepravdepodobné, že by sme ochoreli iba na cézium, dlhodobé vystavenie môže viesť k nepriaznivým účinkom na zdravie vrátane nevoľnosti, zvracania, krvácania a poškodenia buniek.

Cézium a liečba rakoviny

Aj Paracelsus tvrdil, že všetko je jed a všetko je liek. Je to len dávkovanie. A pokiaľ ide o cézium, slová Paracelsa sú úplne správne.

Cézium sa v súčasnosti vyšetruje na liečbu niekoľkých foriem rakoviny vrátane nádorov na mozgu. Cézium-131, rádioaktívny izotop cézia, je umiestnený spolu s ďalším rádioaktívnym izotopom (jód-125) do brachyterapeutickej kapsuly („semeno“).

Podľa Americkej spoločnosti pre brachyterapiu je kapsula pre brachyterapiu rádioaktívnym „tobolkou“, ktorá je umiestnená priamo do rakovinového tkaniva. Tieto semená sú účinné pri niekoľkých formách rakoviny, vrátane rakoviny prostaty, krčka maternice a endometria.

V jednej štúdii bola skupine 24 pacientov s mozgovými nádormi implantované do nádoru semená brachioterapie cézia-131. Vyskytli sa minimálne vedľajšie účinky, ale pacienti všeobecne dobre tolerovali túto formu liečby.

Myšlienka použitia semien brachyterapie cézia-131 ako liečby rakoviny sa datuje do 60. rokov 20. storočia a bola opísaná v štúdii publikovanej v časopise Radiology. Štúdia zverejnená v časopise Medical Physics z roku 2009 diskutovala s pozitívnym výsledkom použitie semien cézia-131 na liečbu rakoviny prostaty.

Je potrebné vykonať ďalší výskum, aby liečba céziom mohla zaujať svoje miesto v medicíne. Doteraz však výskumy ukazujú, že použitie cézia-131 na liečbu rakovinových nádorov pomocou brachioterapie je sľubné.

Porovnanie cézia a francúzska

Rovnako ako cézium, aj francium (Fr) patrí k alkalickým kovom (iba rádioaktívnym) a má extrémne vysokú chemickú aktivitu.

• Hustota Francúzska je 1,87 gramu na kubický centimeter, čo je porovnateľné s hustotou cézia - 1,879 gramu na kubický centimeter.
• Cézium a francium sú dva zo štyroch kovov, ktoré sa pri izbovej teplote stávajú tekutými. Ortuť a gálium majú rovnakú vlastnosť.
• Interakcia cézia s vodou nastáva veľmi efektívne - výbuchom, tvorbou hydroxidu CsOH a vodíka H2. Francium a voda sa tiež navzájom veľmi „nepáčia“ a pri ich vzájomnej interakcii vzniká najsilnejšia zásada - hydroxid francium.
• Rovnako ako cézium sa aj francium hromadí v živých organizmoch.Izotopy tohto kovu preto našli svoje uplatnenie v medicíne na diagnostiku rakoviny a rôzne biologické výskumy.
• Ale z hľadiska prevalencie je cézium ďaleko pred francium. Na svete sa ročne vyťaží asi 20 ton koncentrovanej céznej rudy. Podľa PeriodicTable je cézium 50. najpočetnejším prvkom v zemskej kôre. Francúzsko má v celej zemskej kôre asi 340 gramov.

To znamená, že vlastnosti dvoch najaktívnejších kovov na planéte sú veľmi podobné.

Porovnanie cézia a lítia

Lítium je jedným z 3 najaktívnejších kovov na planéte. Je to kľúčový komponent v batériách, ktoré poháňajú smartfóny, notebooky a elektrické vozidlá. Viac ako polovica svetových dodávok lítia pochádza z „lítiového trojuholníka“ - Bolívie, Čile a Argentíny. Najväčším zdrojom lítia zo soli je čílska púšť Atacama.

• Rovnako ako cézium, aj lítium je alkalický kov. A podobne ako cézium sa v prírode vyskytuje iba vo forme zlúčenín. Stopy lítia sa navyše nachádzajú takmer vo všetkých vyvretých horninách a v mnohých minerálnych prameňoch. Bol to jeden z troch prvkov vytvorených Veľkým treskom spolu s vodíkom a héliom.
• V zemskej kôre je málo lítia - 21 g / ta 3,7 g / t.
• Ak sa cézium vznieti vo vzduchu a interaguje s kyslíkom, môže sa lítium dokonca nejaký čas skladovať na čerstvom vzduchu. Vďaka tejto „tolerancii“ je lítium jediným alkalickým kovom, ktorý nevyžaduje skladovanie v petroleji. Môže tiež sprostredkovať „ohnivé pozdravy“ pri interakcii s kyslíkom, ale iba pri vysokých teplotách.
• Lítium je najmenej hustý kov (0,533 g / cm3). Cézium má oveľa vyššiu hustotu - 1,879 gramu na kubický centimeter. Ľahkosť lítia znamená, že dokáže ukladať energiu bez zvyšovania gravitácie rôznych zariadení.
• Ale pokiaľ ide o nízku teplotu topenia, lítium dáva náskok pred céziom. Jeho teplota topenia je 180,5 stupňov Celzia. A cézium sa topí už pri 28,4 stupňov Celzia.
• Ale lítium sa varí rýchlo - pri 134 stupňoch, ale nie je ľahké priviesť cézium do varu, vyžaduje sa teplota 678 stupňov.
• Lítium aj cézium sa dajú ľahko rezať obyčajným nožom.