Nejaktivnější kovy jsou prvky skupin I a II umístěné na levé straně periodické tabulky. Kov je považován za aktivní, když silně a rychle reaguje s ostatními prvky, reaktivita kovu se zvyšuje, když se pohybujeme shora dolů ke spodní části periodické tabulky.
Výjimkou je vodík, který se nepovažuje za kov a nachází se v levém horním rohu periodického systému chemických prvků Mendeleeva.
Nejaktivnější kovy na světě
Podle reaktivity kovových prvků uvedených v periodické tabulce chemických prvků se dělí do tří skupin:
- Aktivní kovy.
- Průměrná aktivita kovů.
- Neaktivní kovy.
Nejaktivnějšími kovy na Zemi jsou lithium, cesium a Francie.
Cesium je nejaktivnější z neradioaktivních prvků. Jedná se o vzácný stříbro-žlutý lesklý kov s atomovým číslem (počet protonů v jádru) 55. Je to velmi měkký prvek, který se bude rozpouštět ve vašich rukou - pokud nevybuchne dříve, protože silně reaguje na vlhkost.
Existuje také velmi radioaktivní prvek, Francie, který může být aktivnější než cesium. Nebo možná ne, pravděpodobně to nikdy nebudeme vědět, protože Francie není jen extrémně radioaktivní, ale také extrémně vzácný kov.
Poslední ze tří nejaktivnějších kovů - lithium - má zajímavou vlastnost. Dodává plamenům malinovou barvu.
Zde je videoprezentace aktivity lithia, sodíku, draslíku, rubidia a cesia.
Co je to cesium
Cesium označuje alkalické kovy. Jsou velmi reaktivní a nevyskytují se volně v přírodě. Tyto kovy jsou také velmi tažné, jsou to dobré tepelné a elektrické vodiče.
Cesium byl první prvek, který mohl být detekován spektroskopem. V roce 1860 to objevili němečtí chemici Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff, když analyzovali spektrum minerální vody z pramene Bad Dürkheim.
Cesium se přirozeně vyskytuje v minerálech pollucitu a lepidolitu. Nachází se také v mnoha aluminosilikátech, jako je beryl, petalit a karnallit. Nejbohatší známá ložiska cesia se nacházejí v Kanadě, na břehu jezera Bernick Lake. Tam je soustředěno asi 70% všech pozemkových rezerv. Je zvláštní, že toto jezero je místem konání každoročního cesiového festivalu (24. února), kdy spalují tuny této látky ve sněhu a převládá další cesiové šílenství.
Cesium je také vedlejší produkt jaderného štěpení v reaktorech.
Vlastnosti cesia
Ačkoli cesium není nejtěžší kov na světě, je nejaktivnější a má řadu jedinečných vlastností:
- Spontánně hoří na vzduchu a okamžitě exploduje při kontaktu s vodou nebo vlhkostí v jakékoli formě, dokonce i s ledem až do -116 С.
- Hoří zářivým modrým plamenem. Plamen vypadá jako nezasvěcený, ne modrý, ale po dostatečné meditaci, studiu prací o chemii a blažených hodinách strávených v úžasu před spálením cesia se odhalí pravá modrá povaha jeho plamene
- Název „cesium“ pochází ze dvou jasně modrých čar v emisním spektru. Překlad z latiny znamená „caesius“ „sky blue“.
- Její hydroxid (tekutý roztavený stav) je schopen jíst maso, sklo a mnoho dalších látek. Pouze rhodiový kov a řada jeho slitin je schopno odolat tavenině hydroxidu česného.
- Jodid cézný a bromid se používají jako ústřední komponenty při výrobě vysoce přesné optiky, včetně zaměřovačů, brýlí a dalekohledů pro noční vidění. Cesium se také experimentálně používá v iontových pohonných systémech pro kosmické lodě, a to kvůli jeho nízkému ionizačnímu potenciálu.
- Cesium se používá k vytvoření nejpřesnějších atomových hodin. I ty nejlepší hodinky na světě mohou zaostávat za pár sekund nebo dokonce minutu. Atomové hodiny na bázi cesia však ztratí pouze jednu sekundu za pět miliard let.
- Přírodní cesium se skládá z jednoho stabilního izotopu, Cs 133. Je známo 30 dalších radioaktivních izotopů, které zaplňují rozmezí od Cs 114 do Cs 145. Cesium-137 (také známý jako radiocaesium) je jednou z biologicky nejzávažnějších složek radioaktivního odpadu a jaderného spadu. Hromadí se v živých organismech a dokonce i v hubách a jeho nejvyšší obsah se nachází v sobech a vodních ptactvech v Severní Americe.
Lidé a zvířata jsou při jídle, dýchání a pití neustále vystaveni minimálnímu množství cesia. I když je nepravděpodobné, že budeme nemocní pouze kvůli cesiu, prodloužená expozice může vést k nepříznivým účinkům na zdraví, včetně nevolnosti, zvracení, krvácení a poškození buněk.
Léčba célia a rakoviny
Paracelsus tvrdil, že všechno je jed a vše je medicína. Je to jen otázka dávkování. A pokud jde o cesium, slova Paracelsa jsou absolutně pravdivá.
Účinnost Cesia při léčbě několika forem rakoviny, včetně nádorů mozku, je v současné době zkoumána. Cesium-131, radioaktivní izotop cesia, spolu s dalším radioaktivním izotopem (jod-125) je umístěn do brachyterapeutické tobolky („semeno“).
Podle American Society of Brachytherapy je brachyterapeutická tobolka radioaktivní „tobolka“, která se vejde přímo do rakovinné tkáně. Taková semena jsou účinná u několika forem rakoviny, včetně rakoviny prostaty, děložního čípku a endometria.
V jedné studii byla skupině 24 pacientů s mozkovými nádory implantována brachioterapeutická semena s cesiem-131. Byly zaznamenány minimální vedlejší účinky, ale obecně pacienti tuto formu léčby dobře snášeli.
Myšlenka použití semen brachyterapie s cesiem-131 jako léčby rakoviny vznikla v 60. letech a byla popsána ve studii zveřejněné v časopise Radiology. Studie zveřejněná v časopise Medical Physics v roce 2009 diskutovala o použití semen cesia-131 pro léčbu rakoviny prostaty s pozitivními výsledky.
Než léčba cesiem zaujme pevné místo v medicíně, je zapotřebí dalšího výzkumu. Studie však dosud prokázaly, že použití cesia-131 pro léčbu rakoviny brachioterapií je povzbudivé.
Srovnání Cesia a Francie
Podobně jako cesium patří Francie (Fr) k alkalickým kovům (pouze radioaktivní) a má extrémně vysokou chemickou aktivitu.
- Hustota Francie je 1,87 gramů na krychlový centimetr, což je srovnatelné s hustotou cesia - 1,879 gramů na krychlový centimetr.
- Cesium a Francie jsou dva ze čtyř kovů, které se stávají kapalnými při pokojové teplotě. Rtuť a gallium mají stejnou vlastnost.
- Interakce cesia s vodou je velmi velkolepá - s explozí, tvorbou hydroxidu CsOH a vodíku H2. Francie a voda se také navzájem „nemilují“, a když se vzájemně ovlivňují, tvoří se nejsilnější alkálie - hydroxid Francie.
- Stejně jako cesium se Francie hromadí v živých organismech. Proto izotopy tohoto kovu našli uplatnění v medicíně pro diagnostiku rakoviny a různé biologické studie.
- Prevalence cesia je však daleko před Francií. Ročně se na světě těží asi 20 tun cesiové rudy. Podle PeriodicTable je cesium 50. nejběžnějším prvkem zemské kůry. Ve Francii v celé zemské kůře je asi 340 gramů.
To znamená, že podle jejich vlastností jsou dva nejaktivnější kovy na planetě velmi podobné.
Porovnání cesia a lithia
Lithium je mezi 3 nejaktivnějšími kovy na planetě. Jedná se o klíčovou součást baterií, které pohánějí chytré telefony, notebooky a elektromobily. Více než polovina světových zásob lithia pochází z „lithiového trojúhelníku“ - Bolívie, Chile a Argentina. Největším zdrojem lithia ze soli je chilská poušť Atacama.
- Stejně jako cesium patří lithium mezi alkalické kovy. A stejně jako cesium se v přírodě vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Stopy lithia se navíc nacházejí téměř ve všech vyvřelých horninách a v mnoha minerálních pramenech. Byl to jeden ze tří prvků vytvořených Velkým třeskem spolu s vodíkem a heliem.
- Lithium a cesium v zemské kůře jsou malé - 21 g / ta 3,7 g / t.
- Pokud se cesium zapálí ve vzduchu a interaguje s kyslíkem, pak může být lithium po určitou dobu uloženo venku. Díky této „toleranci“ je lithium jediným zástupcem alkalických kovů, který nevyžaduje skladování v petroleji. Může také zprostředkovat „ohnivé pozdravy“ při interakci s kyslíkem, ale pouze při vysokých teplotách.
- Lithium je nejméně hustý kov (0,533 g / cm3). Cesium má mnohem vyšší hustotu - 1 879 gramů na krychlový centimetr. Lehkost lithia znamená, že dokáže ukládat energii bez přidávání gravitace různým zařízením.
- Ale lithium s nízkou teplotou tání dává cesiu šanci. Jeho teplota tání je 180,5 ° C. A cesium taje již při 28,4 ° C.
- Ale lithium se vaří rychle - při 134 stupních, ale přivedení cesia do varu není snadné, je nutná teplota 678 stupňů.
- Lithium i cesium lze snadno řezat běžným nožem.
