元素的基本信息
元素符号:Cs
原子序数:55
中文名称及拼音:铯 sè
英文名称:Caesium(Cesium)
相对原子质量:132.91
原子核外电子排布式:[Xe]6s1
重要的同位素及其天然丰度:133Cs 100%
常见的同素异形体:
地壳中的含量(mg·kg-1):3
海洋中的含量(mg·L-1):3×10–4
是否生命必需元素:
人体中的含量(g,按照体重70kg计):0.0015
人体中含量占体重百分数(%):0.000002
常见氧化态:0,+1
元素电负性:0.79
原子半径(pm):265(CN=12)
离子半径(pm): 167(Cs+,CN=6),174(Cs+,CN=8),
188(Cs+,CN=12)
元素第一电离能(kJ·mol-1):375.70
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1):45.505
单质的基本物理量
化学式:Cs
熔点(°C):28.5
沸点(°C):671
密度(g·cm-3):1.873
比热容298.15K(mol-1·K-1):32.2
熔化热(kJ·mol-1):2.09
汽化热(kJ·mol-1):
原子化焓(kJ·mol-1):76.5±1.0
单质的热力学数据
化学式:Cs
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1):
0(s),76.5(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1):
0(s),49.6(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1):
85.2(s),175.6(g)

元素在自然界的存在形式
常见的存在形式:铯榴石、锂云母、盐湖卤水、气田水、地热泉水中。
常见存在形式的化学式:Cs(AlSi2O6)·H2O,CsCl
主要存在地:美国、加拿大、纳米比亚、聿巴布韦,中国新疆、西藏、四川和湖南等地。
其他
电极反应与标准电极电势:
电极反应 E/V
Cs+ + e- ⇌ Cs -3.026

某些化合物沉淀Ksp:
金属离子 阴离子 Ksp
BrO-3 5×10-2
ClO-3 4×10-2
[Co(NO2)6]3- 5.7×10-16
[PtCl6]2- 3.2×10-8
[PtF6]2- 2.4×10-6
Cs+ [SiF6]2- 1.3×10-5
  ClO-4 3.95×10-3
IO-4 5.16×10-6
MnO-4 8.2×10-5
ReO-4 4.0×10-4
[BF4]- 5×10-5



元素发现简史
发现时间、发现者:

1860年 德国化学家本生(Robert Bunsen)和物理学家基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)

命名时间、命名者:

1860年 德国化学家本生(Robert Bunsen)和物理学家基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)

命名的意思:

源于拉丁语caesius(天蓝色)。

发现简史:

德国化学家本生(Robert Bunsen)和物理学家基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)相识于波兰,并先后至德国海德堡大学工作。本生一生发明了一系列用于分离、鉴定、测量化学物质的技术。例如,他对普通的化学电池装置进行优化,使之得以制备并分离大量纯金属;再如,发明价廉实用、沿用至今的“本生灯”。本生灯用煤气做燃料,其非发光火焰不会干扰被测物质发出的有色火焰,因此可用于各种金属和盐类的火焰实验。这项有趣的火焰检测工作因发明“分光镜”的基尔霍夫的加入而变得意义重大。基尔霍夫建议通过分光镜来观察不同物质燃烧时所发出的光,借以区分颜色类似的火焰。

本生和基尔霍夫的合作擦出了明亮的火花,他们发明了一种分析物质成分、检测元素的新方法,即“光谱分析法”。他们将光谱分析法用于化学元素的分析,发现不同元素通过燃烧发出的火焰光通过分光镜,会显现出不同颜色光线的组合,这是元素独特的指纹特征,称为“线光谱”。光谱分析法稳定可靠,且极为灵敏,是用于发现新元素的重要手段。

本生和基尔霍夫取来瑞典迪克海姆(Durkheim)这一地方的矿泉水,将其浓缩后放置本生灯的火焰上,用分光镜进行观察,除了显而易见的钾、钙、钠、锂等元素的光谱线外,还有两条靠得很近的蓝色谱线。经过反复实验验证、资料查核,他们找到了第四种碱金属元素。1860年5月10日,他们向柏林科学院提交报告,正式宣告这一重大科学发现。正因在光谱上显现出独特的美丽的蓝线,本生和基尔霍夫将这一新元素命名为Caesium,源于拉丁语caesius(天蓝色)。

1864年,一位名叫比萨尼的德国科学家参考了本生和基尔霍夫发现铯元素的论文,重新分析铯榴石,成功地将其中的铯分离出来。

当年本生和基尔霍夫从矿泉水中浓缩并提取了大约7g的氯化铯,但始终无法获得纯净的铯金属。直至1882年,德国科学家赛特伯格(Carl Setterberg)在其读博士期间,通过电解熔融氰化铯CsCN成功获得了单质铯。

参考文献
[1] 叶蕊. 化学工程师, 1997(05), 46.
[2] [2019-08-01]. https://www.sciencehistory.org/historical-profile/robert-bunsen-and-gustav-kirchhoff.
[3] [2019-08-02]. http://story.kedo.gov.cn/c/2019-01-10/962402.shtml.
[4] [2019-08-02]. http://www.rsc.org/periodic-table/element/55/caesium.br />