Важнейшие соединения цезия.

Гидрид цезия CsH. Белые кубические кристаллы с плотностью 3,67 г/см3 [2], tпл=400оС, решетка типа NaCl, межионное расстояние 3,19 А. Менее устойчив, чем гидриды остальных щелочных металлов. Сильный восстановитель. Образуется в результате взаимодействия исходных элементов при 400оС; его получают также нагреванием оксида Сs2О при 150оС в токе водорода.

Оксид цезия Cs2O. Кристаллы, пурпурно-красные (при обычной температуре), черные (при 250оС) и желтые (при -180оС); их плотность 4,36 г/см3 [2]. Проявляет основные свойства. При нагревании разлагается на пероксид и металлический цезий. Бурно реагирует с водой и медленнее со спиртом. Получается при медленном взаимодействии цезия с сухим кислородом. Техническую окись цезия можно получить также нагреванием пероксида, надпероксида или нитрата цезия с металлическим цезием.

Пероксид цезия Cs2O2. Светло-желтые кристаллы с плотностью 4,25 г/см3 [2], плавятся при 597оС . Проявляет окислительно-восстановительные свойства. С водой образует пероксид водорода и гидроксид цезия. Получают при пропускании сухого кислорода через свежеприготовленный раствор металлического цезия в жидком аммиаке, а также нагревая в алюминиевом тигле металлический цезий в атмосфере сухого кислорода.

Надпероксид цезия CsO2 (или Cs2O4). Желтые (или красноватые) кристаллы с плотностью 3,7 г/см3 [2], плавятся при 450оС . Очень сильный окислитель. Диссоциирует на Сs2O3 и кислород при нагревании в вакууме до 350оС и растворяется в воде с образованием гидроксида, пероксида водорода и кислорода. Получают нагреванием металлического цезия в избытке сухого кислорода или при пропускании тока кислорода в течение длительного времени через нагретый до 30-50оС свежеприготовленный раствор металлического цезия в жидком аммиаке.

Гидроксид цезия CsOH. Это белое гигроскопичное вещество с плотностью 3,68 г/см3 [2], плавится при 346оС (при 400оС возгоняется без разложения). СsOH - самое сильное основание. Легко растворяется, выделяя тепло, в воде и спирте; поглощает СО2 и Н2О из воздуха. Водные растворы корродируют стекло, расплавы - Fe, Ni, Pt. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 275,5 Cм.см2/моль [4]. Применяют для получения соединений Cs; в щелочных низкотемпературных аккумуляторах. Вызывает тяжелые ожоги кожи и слизистых оболочек.
-416,6 кДж/моль;-372 кДж/моль;103 Дж/моль.K [3].

Фторид цезия CsF. Бесцветные кубические кристаллы. Решетка NaCl. tпл=684°С, tкип=1253°С, плотность равна 3,59 г/см3 [2]. Растворим в воде и мало растворим в спирте. Известны кристаллогидраты 2CsF.2О, 3CsF.2О. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 132,6 Cм.см2/моль [4]. Можно получить взаимодействием карбоната цезия с плавиковой кислотой, а также нагреванием при температуре выше 200°С CsF.HF. Используется для покрытия сварочных электродов. Применяют как компонент специальных стекол и эвтектических композиций для аккумуляторов тепла; оптический материал; для генерации анионов из перфторолефинов.
-553,5 кДж/моль;-525,7 кДж/моль;93,01 Дж/моль.K [3].

Хлорид цезия CsCl. Бесцветные кубические кристаллы. Решетка NaCl. tпл=684°С, tкип=1253°С, плотность равна 3,59 г/см3 [2]. Растворим в воде и мало растворим в спирте. Известны кристаллогидраты 2CsF.О, 3CsF.2О. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 132,6 Cм.см2/моль [4]. Можно получить взаимодействием карбоната цезия с плавиковой кислотой, а также нагреванием при температуре выше 200°С CsF.HF. Используется для покрытия сварочных электродов. Применяют как компонент специальных стекол и эвтектических композиций для аккумуляторов тепла; оптический материал; для генерации анионов из перфторолефинов.
-442,44 кДж/моль;-414,0 кДж/моль;101,17 Дж/моль.K [3].

Бромид цезия CsBr. Бесцветные кубические кристаллы. Решетка CsCl. tпл=638°С, tкип=1297°С, плотность равна 4,44 г/см3 [2]. Растворяется в воде, спирте. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 155,3 Cм.см2/моль [4]. Получают взаимодействием гидроксида или карбоната цезия с бромоводородной кислотой или взаимодействием сульфата цезия с бромидом бария. Применяют как компонент специальных керамических материалов и стекол; пары - рабочее тело в плазменных СВЧ-установках; монокристаллы - в ИК оптике.
-405,5 кДж/моль;-391,1 кДж/моль;113,0 Дж/моль.K [3].

Иодид цезия CsI. Бесцветные кубические кристаллы. Решетка CsCl. tпл=622°С, tкип=1280°С, плотность равна 4,51 г/см3 [2]. Растворяется в воде, спирте. Известны полииодиды цезия CsI3 и CsI4. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 154 Cм.см2/моль [4]. Можно получить взаимодействием карбоната цезия с иодоводородной кислотой или сульфата цезия с иодидом бария.
-346,5 кДж/моль;-340,2 кДж/моль;122,2 Дж/моль.K [3].

Сульфид цезия Cs2S. Белое кристаллическое вещество, при нагревании становится желтым. tпл=500-600°С [2]. Растворим в воде и спирте. Известен белый кристаллогидрат Cs2S.Н2О и полисульфиды Cs2S2, Cs2S3, Cs2S4, Cs2S5, Cs2S2. Получают восстановлением сульфата цезия углеродом или взаимодействием цезия с серой.

Сульфат цезия Cs2SO4. Белое кристаллическое вещество, при нагревании становится желтым. tпл=500-600°С [2]. Растворим в воде и спирте. Известен белый кристаллогидрат Cs2S.Н2О и полисульфиды Cs2S2, Cs2S3, Cs2S4, Cs2S5, Cs2S2. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 314,4 Cм.см2/моль [4]. Получают восстановлением сульфата цезия углеродом или взаимодействием цезия с серой.
-1444,3 кДж/моль;-1325,0 кДж/моль;211,9 Дж/моль.K [3].

Нитрат цезия CsNO3. Гексагональные или кубические кристаллы, диамагнитны. tпл=414°С [1], плотность равна 3,687 г/см3 [2]. Хорошо растворяется в воде и мало растворим в спирте. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 148,66 Cм.см2/моль [4]. Получают взаимодействием гидроксида или карбоната цезия с азотной кислотой. Применяют как компонент рабочего тела в МГД-генераторах; входит в состав люминофоров.

Карбонат цезия Cs2CO3. Белый порошок или кристаллы. Диамагнитен. Разлагается при температуре выше 610°С [1]. Растворим в воде и спирте. Существуют кристаллогидраты Cs2CO3.3,5Н2О и Cs2CO3.10Н2О. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 293 Cм.см2/моль [4]. Получают взаимодействием гидроксида цезия с карбонатом аммония. Применяют как электролит в топливных элементах; компонент специальных стекол; рабочее тело для создания искусственной ионосферы в системах дальней радиосвязи; для получения других соединений цезия.