Cesio

Cesio ( ortografía IUPAC [6] ) ( también deletreada cesio en inglés americano ) [nota 1] es un elemento químico con el símbolo  Cs y número atómico  55. Es un metal alcalino suave, plateado-dorado con un punto de fusión de 28.5 ° C (83,3 ° F), lo que lo convierte en uno de los cinco metales elementales que son líquidos a temperatura ambiente o cerca de ella . [nota 2] El cesio tiene propiedades físicas y químicas similares a las del rubidio y el potasio. El más reactivo de todos los metales, es pirofórico y reacciona con el agua incluso a −116 ° C (−177 ° F). Es el elemento menos electronegativo , con un valor de 0,79 en la escala de Pauling . Tiene un solo isótopo estable , cesio-133 . El cesio se extrae principalmente de la contaminación , mientras que los radioisótopos , especialmente el cesio-137 , un producto de fisión , se extraen de los desechos producidos por los reactores nucleares .

Cesio,  55 Cs
Un poco de metal dorado pálido, con una textura y un brillo similares a los líquidos, sellado en una ampolla de vidrio.
Cesio
Pronunciación/ S i z i ə m / ​ ( VER -zee-əm )
nombre alternativocesio (EE. UU.)
Aparienciaoro pálido
Peso atómico estándar A r, estándar (Cs) 132.905 451 96 (6) [1]
Cesio en la tabla periódica
Hidrógeno Helio
Litio Berilio Boro Carbón Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón
Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón
Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Hierro Cobalto Níquel Cobre Zinc Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Criptón
Rubidio Estroncio Itrio Circonio Niobio Molibdeno Tecnecio Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio Indio Estaño Antimonio Telurio Yodo Xenón
Cesio Bario Lantano Cerio Praseodimio Neodimio Prometeo Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio Lutecio Hafnio Tantalio Tungsteno Renio Osmio Iridio Platino Oro Mercurio (elemento) Talio Dirigir Bismuto Polonio Astatine Radón
Francio Radio Actinio Torio Protactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berkelio Californio Einstenio Fermio Mendelevio Nobelio Lawrencium Rutherfordio Dubnium Seaborgio Bohrium Hassium Meitnerio Darmstadtium Roentgenio Copérnico Nihonium Flerovio Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Rb
↑
Cs
↓
Fr
xenón ← cesio → bario
Número atómico ( Z )55
Grupogrupo 1: hidrógeno y metales alcalinos
Períodoperíodo 6
Cuadra  bloque s
Configuración electronica[ Xe ] 6 s 1
Electrones por capa2, 8, 18, 18, 8, 1
Propiedades físicas
Fase en  STPsólido
Punto de fusion301,7  K (28,5 ° C, 83,3 ° F)
Punto de ebullición944 K (671 ° C, 1240 ° F)
Densidad (cerca de  rt )1,93 g / cm 3
cuando es líquido (a  mp )1,843 g / cm 3
Punto crítico1938 K, 9,4 MPa [2]
Calor de fusión2,09  kJ / mol
Calor de vaporización63,9 kJ / mol
Capacidad calorífica molar32,210 J / (mol · K)
Presión de vapor
P  (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
en  T  (K) 418 469 534 623 750 940
Propiedades atómicas
Estados de oxidación−1, +1 [3] (un óxido fuertemente básico )
ElectronegatividadEscala de Pauling: 0,79
Energías de ionización
  • 1 °: 375,7 kJ / mol
  • 2do: 2234,3 kJ / mol
  • 3 °: 3400 kJ / mol
Radio atómicoempírico: 265  pm
Radio covalente244 ± 11 pm
Radio de Van der Waals343 pm
Líneas de color en un rango espectral
Líneas espectrales de cesio
Otras propiedades
Ocurrencia naturalprimordial
Estructura cristalina ​cúbico centrado en el cuerpo (bcc)
Estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo para cesio
Expansión térmica97 µm / (m⋅K) (a 25 ° C)
Conductividad térmica35,9 W / (m⋅K)
Resistividad electrica205 nΩ⋅m (a 20 ° C)
Orden magnéticoparamagnético [4]
El módulo de Young1,7 GPa
Módulo de volumen1,6 GPa
Dureza de Mohs0,2
Dureza Brinell0,14 MPa
Número CAS7440-46-2
Historia
Nombrardel latín caesius , celeste, por sus colores espectrales
DescubrimientoRobert Bunsen y Gustav Kirchhoff (1860)
Primer aislamientoCarl Setterberg (1882)
Principales isótopos de cesio
Isótopo Abundancia Vida media ( t 1/2 ) Modo de decaimiento Producto
133 C100% estable
134 Csyn 2.0648 años ε 134 Xe
β - 134 Ba
135 Crastro 2,3 × 10 6  yβ -135 Ba
137 Cs syn 30,17 años [5]β -137 Ba
Categoría Categoría: Cesio
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El químico alemán Robert Bunsen y el físico Gustav Kirchhoff descubrieron el cesio en 1860 mediante el método recientemente desarrollado de espectroscopía de llama . Las primeras aplicaciones a pequeña escala del cesio fueron como " captador " en tubos de vacío y en células fotoeléctricas . En 1967, basándose en la prueba de Einstein de que la velocidad de la luz es la dimensión más constante del universo, el Sistema Internacional de Unidades utilizó dos recuentos de ondas específicos de un espectro de emisión de cesio-133 para co-definir el segundo y el metro . Desde entonces, el cesio se ha utilizado ampliamente en relojes atómicos de alta precisión .

Desde la década de 1990, la aplicación más grande del elemento ha sido como formiato de cesio para fluidos de perforación , pero tiene una variedad de aplicaciones en la producción de electricidad, electrónica y química. El isótopo radiactivo cesio-137 tiene una vida media de unos 30 años y se utiliza en aplicaciones médicas, medidores industriales e hidrología. Los compuestos de cesio no radiactivos son solo levemente tóxicos , pero la tendencia del metal puro a reaccionar explosivamente con el agua significa que el cesio se considera un material peligroso y los radioisótopos presentan un riesgo significativo para la salud y el medio ambiente.

Propiedades físicas

Cesio-133 de alta pureza almacenado en argón .

De todos los elementos que son sólidos a temperatura ambiente, el cesio es el más blando: tiene una dureza de 0,2 Mohs. Es un metal pálido y muy dúctil , que se oscurece en presencia de trazas de oxígeno . [11] [12] [13] Cuando está en presencia de aceite mineral (donde se conserva mejor durante el transporte), pierde su brillo metálico y adquiere un aspecto gris más apagado. Tiene un punto de fusión de 28,5 ° C (83,3 ° F), lo que lo convierte en uno de los pocos metales elementales que son líquidos cerca de la temperatura ambiente . El mercurio es el único metal elemental estable con un punto de fusión conocido más bajo que el cesio. [nota 3] [15] Además, el metal tiene un punto de ebullición bastante bajo , 641 ° C (1,186 ° F), el más bajo de todos los metales excepto el mercurio. [16] Sus compuestos arden con un color azul [17] [18] o violeta [18] .

Cristales de cesio (dorado) en comparación con los cristales de rubidio (plateado)

El cesio forma aleaciones con otros metales alcalinos, oro y mercurio ( amalgamas ). A temperaturas inferiores a 650 ° C (1.202 ° F), no se alea con cobalto , hierro , molibdeno , níquel , platino , tantalio o tungsteno . Forma compuestos intermetálicos bien definidos con antimonio , galio , indio y torio , que son fotosensibles . [11] Se mezcla con todos los demás metales alcalinos (excepto litio); la aleación con una distribución molar de 41% de cesio, 47% de potasio y 12% de sodio tiene el punto de fusión más bajo de cualquier aleación de metal conocida, a -78 ° C (-108 ° F). [15] [19] Se han estudiado algunas amalgamas: CsHg
2es de color negro con un brillo metálico violeta , mientras que CsHg es de color dorado, también con un brillo metálico. [20]

El color dorado del cesio proviene de la frecuencia decreciente de luz requerida para excitar los electrones de los metales alcalinos a medida que desciende el grupo. Para el litio a través del rubidio, esta frecuencia está en el ultravioleta, pero para el cesio entra en el extremo azul violeta del espectro; en otras palabras, la frecuencia plasmónica de los metales alcalinos disminuye de litio a cesio. Así, el cesio transmite y absorbe parcialmente la luz violeta preferentemente mientras que otros colores (que tienen una frecuencia más baja) se reflejan; de ahí que parezca amarillento. [21]

Propiedades químicas

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La adición de una pequeña cantidad de cesio al agua fría es explosiva.

El cesio metálico es muy reactivo y muy pirofórico . Se enciende espontáneamente en el aire y reacciona explosivamente con el agua incluso a bajas temperaturas, más que los otros metales alcalinos ( primer grupo de la tabla periódica ). [11] Reacciona con el hielo a temperaturas tan bajas como −116 ° C (−177 ° F). [15] Debido a esta alta reactividad, el cesio metálico se clasifica como material peligroso . Se almacena y envía en hidrocarburos saturados secos, como aceite mineral . Solo se puede manipular con gas inerte , como el argón . Sin embargo, una explosión de agua de cesio es a menudo menos poderosa que una explosión de agua de sodio con una cantidad similar de sodio. Esto se debe a que el cesio explota instantáneamente al entrar en contacto con el agua, dejando poco tiempo para que se acumule el hidrógeno. [22] El cesio se puede almacenar en ampollas de vidrio de borosilicato selladas al vacío . En cantidades de más de aproximadamente 100 gramos (3,5 oz), el cesio se envía en contenedores de acero inoxidable herméticamente sellados. [11]

La química del cesio es similar a la de otros metales alcalinos, en particular el rubidio , el elemento por encima del cesio en la tabla periódica. [23] Como se esperaba para un metal alcalino, el único estado de oxidación común es +1. [nota 4] Algunas pequeñas diferencias surgen del hecho de que tiene una masa atómica más alta y es más electropositivo que otros metales alcalinos (no radiactivos). [25] El cesio es el elemento químico más electropositivo. [nota 5] [15] El ion cesio también es más grande y menos "duro" que los de los metales alcalinos más ligeros .

Compuestos

27 small grey spheres in 3 evenly spaced layers of nine. 8 spheres form a regular cube and 8 of those cubes form a larger cube. The grey spheres represent the caesium atoms. The center of each small cube is occupied by a small green sphere representing a chlorine atom. Thus, every chlorine is in the middle of a cube formed by caesium atoms and every caesium is in the middle of a cube formed by chlorine.
Modelo de bola y palo de la coordinación cúbica de Cs y Cl en CsCl

La mayoría de los compuestos de cesio contienen el elemento como catión Cs.+
, que se une iónicamente a una amplia variedad de aniones . Una excepción notable es el anión ceside ( Cs-
), [3] y otros son los varios subóxidos (ver la sección sobre óxidos a continuación).

Las sales de Cs + suelen ser incoloras a menos que el anión en sí esté coloreado. Muchas de las sales simples son higroscópicas , pero menos que las correspondientes sales de metales alcalinos más ligeros. El fosfato , [27] acetato , carbonato , haluros , óxido , nitrato , y sulfato de sales son solubles en agua. Las sales dobles son a menudo menos solubles y la baja solubilidad del sulfato de cesio y aluminio se aprovecha para refinar C a partir de minerales. La sal doble con antimonio (como CsSbCl
4), bismuto , cadmio , cobre , hierro y plomo también son poco solubles . [11]

El hidróxido de cesio (CsOH) es higroscópico y fuertemente básico . [23] Graba rápidamente la superficie de semiconductores como el silicio . [28] El CsOH ha sido considerado anteriormente por los químicos como la "base más fuerte", lo que refleja la atracción relativamente débil entre el ion Cs + grande y el OH - ; [17] es de hecho la base de Arrhenius más fuerte ; sin embargo, un número de compuestos tales como n -butil-litio , amida de sodio , hidruro de sodio , hidruro de cesio , etc., que no puede ser disuelto en agua como reaccionar violentamente con ella, sino más bien sólo se utiliza en algunos anhidras disolventes apróticos polares , son mucho más básico sobre la base de la teoría ácido-base de Brønsted-Lowry . [23]

Una mezcla estequiométrica de cesio y oro reaccionará para formar aururo de cesio amarillo (Cs + Au - ) al calentarse. El anión aurido aquí se comporta como un pseudohalógeno . El compuesto reacciona violentamente con agua, produciendo hidróxido de cesio , oro metálico e hidrógeno gaseoso; en amoníaco líquido, se puede hacer reaccionar con una resina de intercambio iónico específica de cesio para producir aururo de tetrametilamonio. El análogo de platino compuesto, cesio rojo platinide (Cs 2 Pt), contiene el ion platinide que se comporta como un pseudo calcógeno . [29]

Complejos

Como todos los cationes metálicos, Cs + forma complejos con bases de Lewis en solución. Debido a su gran tamaño, Cs + generalmente adopta números de coordinación superiores a 6, el número típico de los cationes de metales alcalinos más pequeños. Esta diferencia es evidente en la coordinación 8 de CsCl. Este alto número de coordinación y suavidad (tendencia a formar enlaces covalentes) son propiedades que se aprovechan para separar Cs + de otros cationes en la remediación de desechos nucleares, donde 137 Cs + debe separarse de grandes cantidades de K + no radiactivo . [30]

Haluros

Alambres monoatómicos de haluro de cesio cultivados dentro de nanotubos de carbono de doble pared ( imagen TEM ). [31]

El fluoruro de cesio (CsF) es un sólido blanco higroscópico que se usa ampliamente en la química de los organofluorados como fuente de aniones de fluoruro . [32] El fluoruro de cesio tiene la estructura de halita, lo que significa que Cs + y F - se empaquetan en una matriz empaquetada cúbica más cercana al igual que Na + y Cl - en el cloruro de sodio . [23] En particular, el cesio y el flúor tienen las electronegatividades más bajas y más altas , respectivamente, entre todos los elementos conocidos.

El cloruro de cesio (CsCl) cristaliza en el sistema cristalino cúbico simple . También llamada "estructura de cloruro de cesio", [25] este motivo estructural está compuesto por una celosía cúbica primitiva con una base de dos átomos, cada uno con una coordinación óctuple ; los átomos de cloruro se encuentran en los puntos de la red en los bordes del cubo, mientras que los átomos de cesio se encuentran en los agujeros en el centro de los cubos. Esta estructura se comparte con CsBr y CsI , y muchos otros compuestos que no contienen Cs. En contraste, la mayoría de los otros haluros alcalinos tienen la estructura de cloruro de sodio (NaCl). [25] Se prefiere la estructura de CsCl porque Cs + tiene un radio iónico de 174  pm y Cl-
181 h. [33]

Óxidos

The stick and ball diagram shows three regular octahedra, which are connected to the next one by one surface and the last one shares one surface with the first. All three have one edge in common. All eleven vertices are purple spheres representing caesium, and at the center of each octahedron is a small red sphere representing oxygen.
Cs
11O
3 grupo

Más que los otros metales alcalinos, el cesio forma numerosos compuestos binarios con el oxígeno . Cuando el cesio se quema en el aire, el superóxido CsO
2es el producto principal. [34] El óxido de cesio "normal" ( Cs
2O ) forma cristales hexagonales de color amarillo anaranjado , [35] y es el único óxido del anti- CdCl2tipo. [36] Se vaporiza a 250 ° C (482 ° F) y se descompone en cesio metálico y peróxido Cs.
2O
2a temperaturas superiores a 400 ° C (752 ° F). Además del superóxido y el ozonido CsO
3, [37] [38] también se han estudiado varios subóxidos de colores brillantes . [39] Estos incluyen Cs
7O , Cs
4O , Cs
11O
3, Cs
3O (verde oscuro [40] ), CsO, Cs
3O
2, [41] así como Cs
7O
2. [42] [43] Este último se puede calentar al vacío para generar Cs.
2O . [36] También existen compuestos binarios con azufre , selenio y telurio . [11]

Isótopos

El cesio tiene 39 isótopos conocidos , que varían en número de masa (es decir, número de nucleones en el núcleo) de 112 a 151. Varios de estos se sintetizan a partir de elementos más ligeros mediante el lento proceso de captura de neutrones (proceso S ) dentro de estrellas viejas [44] y por el proceso R en explosiones de supernovas . [45] El único isótopo de cesio estable es 133 Cs, con 78 neutrones . Aunque tiene un gran giro nuclear (7/2+), los estudios de resonancia magnética nuclear pueden utilizar este isótopo a una frecuencia de resonancia de 11,7  MHz . [46]

A graph showing the energetics of caesium-137 (nuclear spin: I=.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .sfrac.tion,.mw-parser-output .sfrac .tion{display:inline-block;vertical-align:-0.5em;font-size:85%;text-align:center}.mw-parser-output .sfrac .num,.mw-parser-output .sfrac .den{display:block;line-height:1em;margin:0 0.1em}.mw-parser-output .sfrac .den{border-top:1px solid}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}7/2+, half-life of about 30 years) decay. With a 94.6% probability, it decays by a 512 keV beta emission into barium-137m (I=11/2-, t=2.55min); this further decays by a 662 keV gamma emission with an 85.1% probability into barium-137 (I=.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .sfrac.tion,.mw-parser-output .sfrac .tion{display:inline-block;vertical-align:-0.5em;font-size:85%;text-align:center}.mw-parser-output .sfrac .num,.mw-parser-output .sfrac .den{display:block;line-height:1em;margin:0 0.1em}.mw-parser-output .sfrac .den{border-top:1px solid}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}3/2+). Alternatively, caesium-137 may decay directly into barium-137 by a 0.4% probability beta emission.
Desintegración del cesio-137

El 135 C radiactivo tiene una vida media muy larga de aproximadamente 2,3 millones de años, el más largo de todos los isótopos radiactivos de cesio. 137 Cs y 134 Cs tienen vidas medias de 30 y dos años, respectivamente. 137 Cs se descompone en 137m Ba de corta duración por desintegración beta , y luego en bario no radiactivo, mientras que 134 Cs se transforma en 134 Ba directamente. Los isótopos con números de masa de 129, 131, 132 y 136, tienen vidas medias entre un día y dos semanas, mientras que la mayoría de los otros isótopos tienen vidas medias desde unos pocos segundos hasta fracciones de segundo. Existen al menos 21 isómeros nucleares metaestables . Aparte de los 134 m C (con una vida media de poco menos de 3 horas), todos son muy inestables y se descomponen con una vida media de unos pocos minutos o menos. [47] [48]

El isótopo 135 Cs es uno de los productos de fisión de larga duración del uranio producido en los reactores nucleares . [49] Sin embargo, el rendimiento de este producto de fisión se reduce en la mayoría de los reactores porque el predecesor, 135 Xe , es un potente veneno de neutrones y con frecuencia se transmuta a 136 Xe estable antes de que pueda desintegrarse a 135 Cs. [50] [51]

La desintegración beta de 137 Cs a 137m Ba es una fuerte emisión de radiación gamma . [52] 137 Cs y 90 Sr son los principales productos de vida media de la fisión nuclear y las principales fuentes de radiactividad del combustible nuclear gastado después de varios años de enfriamiento, que duran varios cientos de años. [53] Esos dos isótopos son la mayor fuente de radiactividad residual en el área del desastre de Chernobyl . [54] Debido a la baja tasa de captura, la eliminación de 137 C mediante la captura de neutrones no es factible y la única solución actual es permitir que se descomponga con el tiempo. [55]

Casi todo el cesio producido a partir de la fisión nuclear proviene de la desintegración beta de productos de fisión originalmente más ricos en neutrones, que pasan a través de varios isótopos de yodo y xenón . [56] Debido a que el yodo y el xenón son volátiles y pueden difundirse a través del combustible nuclear o el aire, el cesio radiactivo a menudo se crea lejos del sitio original de fisión. [57] Con las pruebas de armas nucleares en la década de 1950 hasta la de 1980, 137 Cs se liberaron a la atmósfera y regresaron a la superficie de la tierra como un componente de la lluvia radiactiva . Es un marcador listo del movimiento del suelo y sedimentos de aquellos tiempos. [11]

Ocurrencia

Pollucita, un mineral de cesio

El cesio es un elemento relativamente raro, estimado en un promedio de 3  partes por millón en la corteza terrestre . [58] Es el 45º elemento más abundante y el 36º entre los metales. Sin embargo, es más abundante que elementos tales como antimonio , cadmio , estaño y tungsteno , y dos órdenes de magnitud más abundante que el mercurio y la plata ; es un 3,3% más abundante que el rubidio , con el que está estrechamente asociado químicamente. [11]

Debido a su gran radio iónico , el cesio es uno de los " elementos incompatibles ". [59] Durante la cristalización del magma , el cesio se concentra en la fase líquida y cristaliza al final. Por lo tanto, los depósitos más grandes de cesio son los cuerpos de mineral de pegmatita de zona formados por este proceso de enriquecimiento. Debido a que el cesio no sustituye al potasio tan fácilmente como lo hace el rubidio, los minerales alcalinos evaporíticos silvita (KCl) y carnalita ( KMgCl)
3· 6H
2O ) puede contener solo 0,002% de cesio. En consecuencia, el cesio se encuentra en pocos minerales. Se pueden encontrar cantidades porcentuales de cesio en el berilo ( Be
3Alabama
2(SiO
3)
6) y avogadrita ( (K, Cs) BF
4), hasta un 15% en peso de Cs 2 O en el mineral estrechamente relacionado pezzottaita ( Cs (Be
2Li) Al
2Si
6O
18), hasta 8,4% en peso de Cs 2 O en el mineral raro londonita ( (Cs, K) Al
4Ser
4(B, ser)
12O
28), y menos en la rodizita más extendida . [11] El único mineral económicamente importante para el cesio es pollucite Cs (AlSi
2O
6) , que se encuentra en algunos lugares del mundo en pegmatitas zonificadas, asociadas con los minerales de litio más importantes comercialmente , lepidolita y petalita . Dentro de las pegmatitas, el gran tamaño de grano y la fuerte separación de los minerales dan como resultado un mineral de alta ley para la minería. [60]

La fuente de cesio más importante y rica conocida del mundo es la mina Tanco en Bernic Lake en Manitoba , Canadá, que se estima que contiene 350.000  toneladas métricas de mineral pollucite, lo que representa más de dos tercios de la base de reservas mundial. [60] [61] Aunque el contenido estequiométrico de cesio en pollucite es 42,6%, las muestras de pollucite puro de este depósito contienen sólo alrededor de 34% de cesio, mientras que el contenido promedio es de 24% en peso. [61] La contaminación comercial contiene más del 19% de cesio. [62] El depósito de pegmatita Bikita en Zimbabwe se extrae por su petalita, pero también contiene una cantidad significativa de polucita. Otra fuente notable de contaminación se encuentra en el desierto de Karibib , Namibia . [61] Al ritmo actual de producción minera mundial de 5 a 10 toneladas métricas por año, las reservas durarán miles de años. [11]

La extracción y refinación de minerales contaminantes es un proceso selectivo y se lleva a cabo a menor escala que la mayoría de los otros metales. El mineral se tritura, se clasifica a mano, pero generalmente no se concentra, y luego se muele. Luego, el cesio se extrae de la contaminación principalmente por tres métodos: digestión ácida, descomposición alcalina y reducción directa. [11] [63]

En la digestión ácida, la roca de silicato contaminante se disuelve con ácidos fuertes, como el clorhídrico (HCl), sulfúrico ( H
2ENTONCES
4), ácidos bromhídricos (HBr) o fluorhídricos (HF). Con ácido clorhídrico, se produce una mezcla de cloruros solubles y las sales dobles de cloruro insoluble de cesio se precipitan como cloruro de antimonio de cesio ( Cs
4SbCl
7), cloruro de yodo de cesio ( Cs
2ICl ) o hexaclorocerato de cesio ( Cs
2(CeCl
6) ). Después de la separación, la sal doble precipitada pura se descompone y el CsCl puro se precipita evaporando el agua.

El método del ácido sulfúrico produce la sal doble insoluble directamente como alumbre de cesio ( CsAl (SO
4)
2· 12H
2O ). El componente de sulfato de aluminio se convierte en óxido de aluminio insoluble tostando el alumbre con carbono , y el producto resultante se lixivia con agua para producir un Cs.
2ENTONCES
4solución. [11]

Al tostar polucita con carbonato de calcio y cloruro de calcio se obtienen silicatos de calcio insolubles y cloruro de cesio soluble. Lixiviación con agua o amoniaco diluido ( NH
4OH ) produce una solución diluida de cloruro (CsCl). Esta solución puede evaporarse para producir cloruro de cesio o transformarse en alumbre de cesio o carbonato de cesio. Aunque no es comercialmente factible, el mineral se puede reducir directamente con potasio, sodio o calcio al vacío y se puede producir cesio metálico directamente. [11]

La mayor parte del cesio extraído (como sales) se convierte directamente en formiato de cesio (HCOO - Cs + ) para aplicaciones como la extracción de petróleo . Para abastecer al mercado en desarrollo, Cabot Corporation construyó una planta de producción en 1997 en la mina Tanco cerca de Bernic Lake en Manitoba, con una capacidad de 12.000 barriles (1.900 m 3 ) por año de solución de formiato de cesio. [64] Los principales compuestos comerciales de cesio a menor escala son el cloruro y el nitrato de cesio . [sesenta y cinco]

Alternativamente, se puede obtener cesio metálico a partir de los compuestos purificados derivados del mineral. El cloruro de cesio y los otros haluros de cesio se pueden reducir a 700 a 800 ° C (1,292 a 1,472 ° F) con calcio o bario , y el cesio metal destilado del resultado. De la misma manera, el aluminato, carbonato o hidróxido se puede reducir con magnesio . [11]

El metal también se puede aislar mediante electrólisis de cianuro de cesio fundido (CsCN). Se puede producir cesio excepcionalmente puro y libre de gas mediante la descomposición térmica a 390 ° C (734 ° F) de la azida de cesio CsN
3, que se puede producir a partir de sulfato de cesio acuoso y azida de bario. [63] En aplicaciones de vacío, el dicromato de cesio puede reaccionar con circonio para producir cesio metálico puro sin otros productos gaseosos. [sesenta y cinco]

Cs
2Cr
2O
7+ 2 Zr → 2 Cs + 2 ZrO
2+ Cr
2O
3

El precio del 99,8% de cesio puro (base de metal) en 2009 fue de aproximadamente $ 10 por gramo ($ 280 / oz), pero los compuestos son significativamente más baratos. [61]

Gustav Kirchhoff (izquierda) y Robert Bunsen (centro) descubrieron el cesio con su espectroscopio recién inventado.

En 1860, Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff descubrieron cesio en el agua mineral de Dürkheim , Alemania. Debido a las líneas azules brillantes en el espectro de emisión , derivaron el nombre de la palabra latina caesius , que significa celeste. [nota 6] [66] [67] [68] El cesio fue el primer elemento que se descubrió con un espectroscopio , que había sido inventado por Bunsen y Kirchhoff sólo un año antes. [15]

Para obtener una muestra pura de cesio, se tuvieron que evaporar 44,000 litros (9,700 imp gal; 12,000 US gal) de agua mineral para producir 240 kilogramos (530 lb) de solución salina concentrada. Los metales alcalinotérreos se precipitaron como sulfatos u oxalatos , dejando el metal alcalino en la solución. Después de la conversión a los nitratos y la extracción con etanol , se obtuvo una mezcla libre de sodio. A partir de esta mezcla, se precipitó el litio mediante carbonato de amonio . El potasio, rubidio y cesio forman sales insolubles con ácido cloroplatínico , pero estas sales muestran una ligera diferencia en la solubilidad en agua caliente, y el hexacloroplatinato de cesio y rubidio ((Cs, Rb) 2 PtCl 6 ) , menos soluble, se obtuvo por cristalización fraccionada . Después de la reducción del hexacloroplatinato con hidrógeno , el cesio y el rubidio se separaron por la diferencia de solubilidad de sus carbonatos en alcohol. El proceso produjo 9,2 gramos (0,32 oz) de cloruro de rubidio y 7,3 gramos (0,26 oz) de cloruro de cesio de los 44.000 litros iniciales de agua mineral. [67]

A partir del cloruro de cesio, los dos científicos estimaron el peso atómico del nuevo elemento en 123,35 (en comparación con el actualmente aceptado de 132,9). [67] Intentaron generar cesio elemental por electrólisis de cloruro de cesio fundido, pero en lugar de un metal, obtuvieron una sustancia azul homogénea que "ni a simple vista ni al microscopio mostraba el menor rastro de sustancia metálica"; como resultado, lo asignaron como subcloruro ( Cs
2Cl ). En realidad, el producto era probablemente una mezcla coloidal del metal y cloruro de cesio. [69] La electrólisis de la solución acuosa de cloruro con un cátodo de mercurio produjo una amalgama de cesio que se descompuso fácilmente en condiciones acuosas. [67] El metal puro fue finalmente aislado por el químico alemán Carl Setterberg mientras trabajaba en su doctorado con Kekulé y Bunsen. [68] En 1882, produjo cesio metálico electrolizando cianuro de cesio , evitando los problemas con el cloruro. [70]

Históricamente, el uso más importante del cesio ha sido la investigación y el desarrollo, principalmente en los campos químico y eléctrico. Existieron muy pocas aplicaciones para el cesio hasta la década de 1920, cuando entró en uso en tubos de vacío de radio , donde tenía dos funciones; como absorbente , eliminó el exceso de oxígeno después de la fabricación y, como revestimiento del cátodo calentado , aumentó la conductividad eléctrica . El cesio no fue reconocido como un metal industrial de alto rendimiento hasta la década de 1950. [71] Las aplicaciones del cesio no radiactivo incluían células fotoeléctricas , tubos fotomultiplicadores , componentes ópticos de espectrofotómetros infrarrojos , catalizadores para varias reacciones orgánicas, cristales para contadores de centelleo y generadores de energía magnetohidrodinámicos . [11] El cesio también se utilizó, y todavía se utiliza, como fuente de iones positivos en la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS).

Desde 1967, el Sistema Internacional de Medidas ha basado la unidad de tiempo principal, la segunda, en las propiedades del cesio. El Sistema Internacional de Unidades (SI) define el segundo como la duración de 9.192.631.770 ciclos a la frecuencia de microondas de la línea espectral correspondiente a la transición entre dos niveles de energía hiperfina del estado fundamental del cesio-133 . [72] La 13ª Conferencia General de Pesos y Medidas de 1967 definió un segundo como: "la duración de 9.192.631.770 ciclos de luz de microondas absorbida o emitida por la transición hiperfina de átomos de cesio-133 en su estado fundamental sin perturbaciones de campos externos".

Exploración de petróleo

El mayor uso actual de cesio no radiactivo se encuentra en los fluidos de perforación de formiato de cesio para la industria extractiva de petróleo . [11] Las soluciones acuosas de formiato de cesio (HCOO - Cs + ) —hechas mediante la reacción de hidróxido de cesio con ácido fórmico— se desarrollaron a mediados de la década de 1990 para su uso como fluidos de perforación y terminación de pozos de petróleo . La función de un fluido de perforación es lubricar las brocas, llevar los cortes de roca a la superficie y mantener la presión sobre la formación durante la perforación del pozo. Los fluidos de terminación ayudan a colocar el hardware de control después de la perforación pero antes de la producción manteniendo la presión. [11]

La alta densidad de la salmuera de formiato de cesio (hasta 2,3 g / cm 3 , o 19,2 libras por galón), [73] junto con la naturaleza relativamente benigna de la mayoría de los compuestos de cesio, reduce la necesidad de sólidos suspendidos tóxicos de alta densidad en el fluido de perforación: una ventaja tecnológica, de ingeniería y medioambiental significativa. A diferencia de los componentes de muchos otros líquidos pesados, el formiato de cesio es relativamente respetuoso con el medio ambiente. [73] La salmuera de formiato de cesio se puede mezclar con formiatos de potasio y sodio para disminuir la densidad de los fluidos a la del agua (1.0 g / cm 3 , o 8.3 libras por galón). Además, es biodegradable y puede reciclarse, lo cual es importante en vista de su alto costo (alrededor de $ 4.000 por barril en 2001). [74] Los formiatos alcalinos son seguros de manipular y no dañan la formación productora ni los metales del fondo del pozo como alternativa corrosiva, salmueras de alta densidad (como el bromuro de zinc ZnBr
2soluciones) a veces lo hacen; también requieren menos limpieza y reducen los costos de eliminación. [11]

Relojes atómicos

Conjunto de reloj atómico en el Observatorio Naval de EE. UU.
FOCS-1, un reloj atómico continuo con fuente de cesio fría en Suiza, comenzó a funcionar en 2004 con una incertidumbre de un segundo en 30 millones de años.

Los relojes atómicos basados ​​en cesio utilizan las transiciones electromagnéticas en la estructura hiperfina de los átomos de cesio-133 como punto de referencia. El primer reloj de cesio preciso fue construido por Louis Essen en 1955 en el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido. [75] Los relojes de cesio han mejorado durante el último medio siglo y se consideran "la realización más precisa de una unidad que la humanidad haya logrado hasta ahora". [72] Estos relojes miden la frecuencia con un error de 2 a 3 partes en 10 14 , lo que corresponde a una precisión de 2  nanosegundos por día, o un segundo en 1,4 millones de años. Las últimas versiones son más precisas que 1 parte en 10 15 , aproximadamente 1 segundo en 20 millones de años. [11] El estándar de cesio es el estándar principal para las mediciones de tiempo y frecuencia que cumplen con los estándares. [76] Los relojes de cesio regulan la sincronización de las redes de telefonía celular e Internet. [77]

Unidades SI

El segundo, el símbolo s, es la unidad de tiempo SI. Se define tomando el valor numérico fijo de la frecuencia de cesio Δ ν Cs , la frecuencia de transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio-133, como9 192 631 770 cuando se expresa en la unidad Hz , que es igual as −1 .

Energía eléctrica y electrónica

Los generadores termoiónicos de vapor de cesio son dispositivos de baja potencia que convierten la energía térmica en energía eléctrica. En el convertidor de tubo de vacío de dos electrodos , el cesio neutraliza la carga espacial cerca del cátodo y mejora el flujo de corriente. [78]

El cesio también es importante por sus propiedades fotoemisivas , que convierte la luz en flujo de electrones. Se utiliza en células fotoeléctricas porque los cátodos a base de cesio, como el compuesto intermetálico K
2CsSb , tienen un voltaje de umbral bajo para la emisión de electrones . [79] La gama de dispositivos fotoemisivos que utilizan cesio incluye dispositivos de reconocimiento óptico de caracteres , tubos fotomultiplicadores y tubos de cámaras de vídeo . [80] [81] Sin embargo, germanio , rubidio, selenio, silicio, telurio y varios otros elementos pueden sustituir al cesio en materiales fotosensibles. [11]

Yoduro de cesio (CSI), bromuro de (CsBr) y fluoruro de cesio (CsF) cristales se emplean para centelleadores en contadores de centelleo ampliamente utilizados en la física de exploración y de partículas minerales de investigación para detectar gamma y de rayos X de radiación. Al ser un elemento pesado, el cesio proporciona una buena potencia de frenado con una mejor detección. Los compuestos de cesio pueden proporcionar una respuesta más rápida (CsF) y ser menos higroscópicos (CsI).

El vapor de cesio se usa en muchos magnetómetros comunes . [82]

El elemento se utiliza como patrón interno en espectrofotometría . [83] Como otros metales alcalinos , el cesio tiene una gran afinidad por el oxígeno y se utiliza como " captador " en los tubos de vacío . [84] Otros usos del metal incluyen láseres de alta energía , lámparas incandescentes de vapor y rectificadores de vapor . [11]

Fluidos de centrifugación

La alta densidad del ion de cesio produce soluciones de cloruro de cesio, sulfato de cesio y trifluoroacetato de cesio ( Cs (O
2CCF
3) ) útil en biología molecular para ultracentrifugación en gradiente de densidad . [85] Esta tecnología se utiliza principalmente en el aislamiento de partículas virales , orgánulos y fracciones subcelulares y ácidos nucleicos de muestras biológicas. [86]

Uso químico y médico

Polvo de cloruro de cesio

Relativamente pocas aplicaciones químicas usan cesio. [87] El dopaje con compuestos de cesio mejora la eficacia de varios catalizadores de iones metálicos para síntesis química, como ácido acrílico , antraquinona , óxido de etileno , metanol , anhídrido ftálico , estireno , monómeros de metacrilato de metilo y varias olefinas . También se utiliza en la conversión catalítica de dióxido de azufre en trióxido de azufre en la producción de ácido sulfúrico . [11]

El fluoruro de cesio disfruta de un uso específico en la química orgánica como base [23] y como fuente anhidra de iones fluoruro . [88] Las sales de cesio a veces reemplazan las sales de potasio o sodio en la síntesis orgánica , como la ciclación , esterificación y polimerización . El cesio también se ha utilizado en la dosimetría de radiación termoluminiscente (TLD) : cuando se expone a la radiación, adquiere defectos cristalinos que, al calentarse, revierten con emisión de luz proporcional a la dosis recibida. Por tanto, la medición del pulso de luz con un tubo fotomultiplicador puede permitir cuantificar la dosis de radiación acumulada.

Aplicaciones nucleares e isotópicas

El cesio-137 es un radioisótopo comúnmente utilizado como emisor gamma en aplicaciones industriales. Sus ventajas incluyen una vida media de aproximadamente 30 años, su disponibilidad a partir del ciclo del combustible nuclear y tener 137 Ba como producto final estable. La alta solubilidad en agua es una desventaja que la hace incompatible con irradiadores de piscinas grandes para alimentos y suministros médicos. [89] Se ha utilizado en la agricultura, el tratamiento del cáncer y la esterilización de alimentos, lodos de depuradora y equipo quirúrgico. [11] [90] Los isótopos radiactivos de cesio en dispositivos de radiación se usaron en el campo médico para tratar ciertos tipos de cáncer, [91] pero surgieron mejores alternativas y el uso de cloruro de cesio soluble en agua en las fuentes, lo que podría crear contaminación de amplio alcance, gradualmente dejaron de usar algunas de estas fuentes de cesio. [92] [93] El cesio-137 se ha empleado en una variedad de medidores de medición industriales, incluidos los medidores de humedad, densidad, nivelación y espesor. [94] También se ha utilizado en dispositivos de registro de pozos para medir la densidad electrónica de las formaciones rocosas, que es análoga a la densidad aparente de las formaciones. [95]

El cesio-137 se ha utilizado en estudios hidrológicos análogos a los del tritio . Como producto secundario de las pruebas con bombas de fisión desde la década de 1950 hasta mediados de la de 1980, el cesio-137 se liberó a la atmósfera, donde se absorbió fácilmente en solución. La variación conocida de un año a otro dentro de ese período permite la correlación con las capas de suelo y sedimentos. El cesio-134, y en menor medida el cesio-135, también se han utilizado en hidrología para medir la producción de cesio en la industria de la energía nuclear. Si bien son menos frecuentes que el cesio-133 o el cesio-137, estos isótopos líderes se producen únicamente a partir de fuentes antropogénicas. [96]

Otros usos

Electrons beamed from an electron gun hit and ionize neutral fuel atoms; in a chamber surrounded by magnets, the positive ions are directed toward a negative grid that accelerates them. The force of the engine is created by expelling the ions from the rear at high velocity. On exiting, the positive ions are neutralized from another electron gun, ensuring that neither the ship nor the exhaust is electrically charged and are not attracted.
Esquemas de un propulsor de iones electrostáticos desarrollado para su uso con combustible de mercurio o cesio

El cesio y el mercurio se utilizaron como propulsores en los primeros motores de iones diseñados para la propulsión de naves espaciales en misiones interplanetarias o extraplanetarias muy largas. El combustible se ionizó por contacto con un electrodo de tungsteno cargado . Pero la corrosión por cesio en los componentes de la nave espacial ha impulsado el desarrollo en la dirección de los propulsores de gas inerte, como el xenón , que son más fáciles de manejar en las pruebas terrestres y causan menos daño potencial a la nave espacial. [11] El xenón se utilizó en la nave espacial experimental Deep Space 1 lanzada en 1998. [97] [98] No obstante, se han construido propulsores de propulsión eléctrica de emisión de campo que aceleran los iones metálicos líquidos como el cesio. [99]

El nitrato de cesio se utiliza como oxidante y colorante pirotécnico para quemar silicio en llamaradas infrarrojas , [100] como la llamarada LUU-19, [101] porque emite gran parte de su luz en el espectro del infrarrojo cercano . [102] Es posible que el cesio se haya desarrollado para reducir la firma de radar de las columnas de escape en el avión de reconocimiento Lockheed A-12 de la CIA . [103] Se han agregado cesio y rubidio como carbonato al vidrio porque reducen la conductividad eléctrica y mejoran la estabilidad y durabilidad de la fibra óptica y los dispositivos de visión nocturna . El fluoruro de cesio o el fluoruro de cesio y aluminio se utilizan en fundentes formulados para soldar aleaciones de aluminio que contienen magnesio . [11]

Se investigaron los sistemas de generación de energía magnetohidrodinámicos (MHD) , pero no lograron obtener una aceptación generalizada. [104] El cesio metálico también se ha considerado como fluido de trabajo en generadores turboeléctricos de ciclo Rankine de alta temperatura . [105]

Las sales de cesio se han evaluado como reactivos antichoque tras la administración de fármacos arsenicales . Sin embargo, debido a su efecto sobre el ritmo cardíaco, es menos probable que se utilicen que las sales de potasio o rubidio. También se han utilizado para tratar la epilepsia . [11]

El cesio-133 se puede enfriar con láser y utilizar para sondear problemas fundamentales y tecnológicos de la física cuántica . Tiene un espectro de Feshbach particularmente conveniente para permitir estudios de átomos ultrafríos que requieren interacciones sintonizables. [106]

Cesio
Peligros
Pictogramas GHS GHS02: FlammableGHS05: Corrosive
Palabra de señal GHS Peligro
Declaraciones de peligro GHS
H260 , H314
Consejos de prudencia del SGA
P223 , P231 + 232 , P280 , P305 + 351 + 338 , P370 + 378 , P422 [107]
NFPA 704 (diamante de fuego)
3
4
3
W
Graph of percentage of the radioactive output by each nuclide that form after a nuclear fallout vs. logarithm of time after the incident. In curves of various colours, the predominant source of radiation are depicted in order: Te-132/I-132 for the first five or so days; I-131 for the next five; Ba-140/La-140 briefly; Zr-95/Nb-95 from day 10 until about day 200; and finally Cs-137. Other nuclides producing radioactivity, but not peaking as a major component are Ru, peaking at about 50 days, and Cs-134 at around 600 days.
La parte de la dosis total de radiación (en el aire) aportada por cada isótopo representada en función del tiempo después del desastre de Chernobyl . El cesio-137 se convirtió en la principal fuente de radiación unos 200 días después del accidente. [108]

Los compuestos de cesio no radiactivo son solo levemente tóxicos y el cesio no radiactivo no es un peligro ambiental significativo. Debido a que los procesos bioquímicos pueden confundir y sustituir el cesio con potasio , el exceso de cesio puede provocar hipopotasemia , arritmia y paro cardíaco agudo . [109] Pero tales cantidades normalmente no se encontrarían en fuentes naturales. [110]

La dosis letal mediana (LD 50 ) de cloruro de cesio en ratones es de 2,3 g por kilogramo, que es comparable a los valores LD 50 de cloruro de potasio y cloruro de sodio . [111] El uso principal del cesio no radiactivo es como formiato de cesio en los fluidos de perforación de petróleo porque es mucho menos tóxico que las alternativas, aunque es más costoso. [73]

El cesio metálico es uno de los elementos más reactivos y es altamente explosivo en presencia de agua. El gas hidrógeno producido por la reacción es calentado por la energía térmica liberada al mismo tiempo, provocando la ignición y una violenta explosión. Esto puede ocurrir con otros metales alcalinos, pero el cesio es tan potente que esta reacción explosiva puede desencadenarse incluso con agua fría. [11]

Es altamente pirofórico : la temperatura de autoignición del cesio es -116 ° C (-177 ° F) y se enciende explosivamente en el aire para formar hidróxido de cesio y varios óxidos. El hidróxido de cesio es una base muy fuerte y corroe rápidamente el vidrio. [dieciséis]

Los isótopos 134 y 137 están presentes en la biosfera en pequeñas cantidades debido a las actividades humanas, que difieren según la ubicación. El cesio radiactivo no se acumula en el cuerpo tan fácilmente como otros productos de fisión (como el yodo radiactivo y el radioestroncio). Aproximadamente el 10% del cesio radiactivo absorbido se elimina del cuerpo con relativa rapidez en el sudor y la orina. El 90% restante tiene una vida media biológica entre 50 y 150 días. [112] El cesio radiactivo sigue al potasio y tiende a acumularse en los tejidos vegetales, incluidas las frutas y verduras. [113] [114] [115] Las plantas varían ampliamente en la absorción de cesio, a veces mostrando una gran resistencia a él. También está bien documentado que los hongos de los bosques contaminados acumulan cesio radiactivo (cesio-137) en los esporocarpos fúngicos . [116] La acumulación de cesio-137 en los lagos ha sido una gran preocupación después del desastre de Chernobyl . [117] [118] Los experimentos con perros mostraron que una dosis única de 3,8 milicurios (140  MBq , 4,1 μg de cesio-137) por kilogramo es letal en tres semanas; [119] cantidades más pequeñas pueden causar infertilidad y cáncer. [120] El Organismo Internacional de Energía Atómica y otras fuentes han advertido que los materiales radiactivos, como el cesio-137, podrían utilizarse en dispositivos de dispersión radiológica o " bombas sucias ". [121]

  • Accidente de Goiânia , un importante incidente de contaminación radiactiva en 1987 que involucró al cesio-137.
  • Accidente radiológico de Kramatorsk , otro incidente de 137 Cs entre 1980 y 1989.
  • Accidente de Acerinox , un accidente de contaminación por Cesio-137 en 1998.

  1. ^ Cesio es la ortografía recomendada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). [7] La American Chemical Society (ACS) ha utilizado la ortografía cesio desde 1921, [8] [9] siguiendo el Webster's New International Dictionary . El elemento recibió su nombre de la palabra latina caesius , que significa "gris azulado". [10] En los escritos medievales y modernos tempranos caesius se deletreaba con la ligadura æ como cæsius ; por lo tanto, una ortografía alternativa pero ahora anticuada es el cesio . Más explicación ortográfica en ae / oe vs e .
  2. ^ Junto con el rubidio 39 ° C (102 ° F), el francio (estimado en 27 ° C [81 ° F]), el mercurio (-39 ° C [-38 ° F]) y el galio (30 ° C [86 °F])F]); el bromo también es líquido a temperatura ambiente (se funde a -7,2 ° C [19,0 ° F]), pero es un halógeno y no un metal. El trabajo preliminar con copernicium y flerovium sugiere que son metales gaseosos a temperatura ambiente.
  3. ^ El elemento radiactivo francio también puede tener un punto de fusión más bajo, pero su radiactividad evita que se aísle una cantidad suficiente para realizar pruebas directas. [14] Copernicium y flerovium también pueden tener puntos de fusión más bajos.
  4. ^ Se diferencia de este valor en las cesidas, que contienen elaniónCs - y, por tanto, tienen cesio en el estado de oxidación -1. [3] Además, los cálculos de 2013 de Mao-sheng Miao indican que en condiciones de presión extrema (superior a 30  GPa ), los electrones 5p internos podrían formar enlaces químicos, donde el cesio se comportaría como el séptimo elemento 5p. Este descubrimiento indica que en tales condiciones podrían existir fluoruros de cesio más altos con cesio en estados de oxidación de +2 a +6. [24]
  5. ^ La electropositividad del francio no se ha medido experimentalmente debido a su alta radiactividad. Las mediciones de la primera energía de ionización del francio sugieren que sus efectos relativistas pueden reducir su reactividad y elevar su electronegatividad por encima de lo esperado por las tendencias periódicas . [26]
  6. ↑ Bunsen cita a Aulus Gellius Noctes Atticae II, 26 de Nigidius Figulus : Nostris autem veteribus caesia dicts est quae Graecis, ut Nigidus ait, de colore coeli quasi coelia.

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( Ayuda de audio  · Más artículos hablados )
  • Cesio o cesio en la tabla periódica de videos (Universidad de Nottingham)
  • Vea la reacción del cesio (el metal más reactivo en la tabla periódica) con el flúor (el no metal más reactivo) cortesía de The Royal Institution.
  • Rogachev, Andrey Yu .; Miao, Mao-Sheng; Merino, Gabriel; Hoffmann, Roald (2015). "Molecular CsF5 y CsF2 +". Angewandte Chemie . 127 (28): 8393–8396. doi : 10.1002 / ange.201500402 .