Principles of Chemistry
- > Home
-
>
Historia chemii
- > Początki chemii
- > Rozwój alchemii
- > Jatrochemia
- > Badanie spalania i powietrza
- > Odkrycie i badanie gazów
- > Powstanie nowoczesnej chemii
- > Prawa chemiczne
- > Narodziny teorii atomowej
- > Elektrochemia
- > Berzelius, Hisinger, Faraday
- > Początki chemii organicznej
- > Substytucja
- > Wartościowość
- > Chemia fizyczna
- > Rozwój chemii nieorganicznej
- > Struktura atomu
-
>
Pierwiastki
- > Starożytność
- > Średniowiecze
- > Powietrze i woda
- > Analiza chemiczna
- > Halogeny
- > Elektrochemia
- > Metody spektroskopowe
- > Pierwiastki ziem rzadkich
- > Gazy szlachetne
- > Pierwiastki radioaktywne
- > Szeregi pierwiastków promieniotwórczych
- > Pierwiastki otrzymane sztucznie
- > Pierwiastki transuranowe
- > Podsumowanie
- > Układ okresowy
-
>
Mechanika falowa
- > Podstawy teoretyczne
- > Moment pędu
- > Równanie Schrodingera
- > Oscylator liniowy
- > Pole o symetrii sferycznej i pole kulombowskie
- > Spin
- > Identyczność cząstek
- > Oddziaływanie wymienne
- > Druga kwantyzacja
- > Poziomy energetyczne atomów
- > Układ okresowy
- > Atom w polu elektrycznym
- > Atom w polu magnetycznym
- > Cząsteczka dwuatomowa
- > Orto- i parawodór
- > Teoria relatywistyczna
- > Kwantowanie pola elektromagnetycznego
- > Fotony
- > Równanie Diraca
- > Cząstki i antycząstki
- > Atom i cząsteczka
-
>
Związki metali przejściowych
- > Powłoka walencyjna metali przejściowych
- > Efekt Jahna-Tellera
- > Teoria pola krystalicznego
- > Teoria pola ligandów
- > Widma elektronowe
- > Wiązania metal-metal
- > Własności magnetyczne
- > Trwałość związków koordynacyjnych
- > Związki z ligandami π–akceptorowymi
- > Arenowe związki koordynacyjne
- > Oddziaływania agostyczne
- > Wiązania chemiczne
- > Pojęcia chemii nieorganicznej
- > Mechanizmy reakcji
- > Oddziaływania międzycząsteczkowe
- > Elementy fizyki
- > Chemia organiczna
Cez
Cez, rzadki pierwiastek alkaliczny, został odkryty jako pierwszy z szeregu przy użyciu technik spektroskopowych. Historia cezu rozpoczyna się w roku 1846 kiedy to niemiecki mineralog Johann Friedrich August Breithaupt badając minerały i rudy na Elbie opisał szereg różnobarwnych kwarcytów, które nazwał pollucytami. Niewielką próbkę pollucytu poddał analizie niemiecki chemik K. Plattner, który jednak nie znalazł w niej nic nowego, chociaż jak zanotował całkowita masa określonych substancji składowych wyniosła tylko 92,75%. Niestety ilość posiadanego minerału nie pozwoliła mu na powtórzenie analiz i szukanie brakujących nieco ponad 7% masy. Natomiast Plattner odnotował, że pollucyt zawiera obok krzemianu duże ilości sodu i potasu. Jasnym jest, że cez jako metal alkaliczny wykazuje podobieństwo do swoich sąsiadów, a tym samym Plattner nie był w stanie stwierdzić czy w próbce znajduje się coś poza znanymi mu pierwiastkami.
W 1860 roku R. Bunsen i G. Kirchhoff prowadzili badania substancji zawartych w wodach mineralnych. Po oddzieleniu wapnia, strontu, magnezu i litu z próbki wody mineralnej z uzdrowiska w Bad Dürkheim poddali pozostałość analizie spektroskopowej. Na widmie zaobserwowali dwie, blisko siebie położone, wyraźne linie w niebieskim zakresie widma. Mimo tego, że jedna z tych linii niemal pokrywała się z linią charakterystyczną dla strontu to jednak zaobserwowany układ nie odpowiadał żadnemu znanemu pierwiastkowi, będąc jednak charakterystycznym dla metali alkalicznych. Odnosząc się do niebieskiej barwy linii charakterystycznych na widmie spektroskopowym nazwali oni nowy pierwiastek cezem od łacińskiego słowa – caesius – oznaczającego szarobłękitny odcień dolnej części nieboskłonu. 11 kwietnia 1860 roku Bunsen napisał o swoim odkryciu do swojego współpracownika Sir Henry Enfield Roscoe, a 10 maja wysłał zgłoszenie do Berlińskiej Akademii Nauk informujące o odkryciu nowego pierwiastka alkalicznego. W ciągu następnych sześciu miesięcy Bunsen dysponował już 60 gramami cezu w postaci soli chloroplatynowej, co jest niezwykłym osiągnięciem jeżeli uzmysłowimy sobie, że uzyskanie takiej ilości wymagało przerobienia 300 ton wody mineralnej. Jako produkt uboczny uzyskał również około jednego kilograma chlorku litu. Proces wydzielania soli cezu z wody mineralnej był skomplikowany i czasochłonny. Mieszaninę soli metali ziem alkalicznych (wapń, stront, bar) z wody wytrącano w postaci siarczanów lub szczawianów, pozostawiając w roztworze sole metali grupy pierwszej. Następnie roztwór zakwaszano kwasem azotowym(V), ekstrahowano etanolem, otrzymując roztwór wolny od sodu. Z roztworu tego strącano lit za pomocą węglanu amonu, a potas, rubid i cez wytrącano w postaci nierozpuszczalnych chloroplatynianów. Rozdzielenia mieszaniny chloroplatynianów potasu, rubidu i cezu dokonywano przez zastosowanie krystalizacji frakcyjnej. Chloroplatyniany rubidu i cezu są słabiej rozpuszczalne, krystalizują pierwsze pozostawiając w roztworze chloroplatynian potasu. Po zredukowaniu soli sześciochloroplatynowych wodorem, rozdzielano cez i rubid wykorzystując różnice w rozpuszczalności ich węglanów w alkoholu. Ostatecznie przerobienie 44 000 litrów wody mineralnej dawało 9,2 grama chlorku rubidu i 7,3 grama chlorku cezu.
Cztery lata później włoski analityk F. Pizani zajął się badaniem pollucytu badanego i analizowanego wcześniej przez Plattnera i znalazł w badanym kwarcycie cez. Metaliczny cez został otrzymany na drodze elektrolizy stopionej mieszaniny cyjanków cezu i baru przez Carla Satterbega.