Цезий (Cs): степень окисления, валентность, строение атома
Цезий Cs — щелочной металл, № 55. Степени окисления: +1; валентность I. Электронная формула [Xe]6s¹, электроны по уровням: 2, 8, 18, 18, 8, 1. M = 133 г/моль.
| Что | Значение |
|---|---|
| Степень окисления | +1высшая +1, низшая 0 подробнее |
| Валентность | Iпостоянная подробнее |
| Электронная формула | 1s² |
| Строение атома | +55: 55 p⁺, 78 n⁰, 55 e⁻уровни 2, 8, 18, 18, 8, 1 подробнее |
| Молярная масса | 133 г/мольточнее 132,91 подробнее |
| Положение | 6-й период, IА группа, s-элемент |
| Характеристика | щелочной металл подробнее |
| ЭО по Полингу | 0,79 таблица ЭО |
Какая степень окисления у цезия?
Высшая степень окисления цезия — +1, низшая — 0 (в простом веществе). В соединениях — только +1.
Цезий отдаёт единственный электрон 6s¹ и в соединениях всегда +1.
| Степень окисления | Примеры соединений |
|---|---|
| +1 | CsOH, CsCl, Cs2CO3 |
Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность
Какая валентность у цезия?
Валентность цезия — I (постоянная).
| Валентность | Примеры соединений |
|---|---|
| I | CsCl, CsOH |
Строение атома цезия
Порядковый номер цезия — 55, поэтому заряд ядра +55: в ядре 55 протонов и 78 нейтронов (у самого распространённого изотопа ¹³³Cs, массовое число 133).
Вокруг ядра — 55 электронов на шести энергетических уровнях: 2, 8, 18, 18, 8, 1. Число уровней равно номеру периода.
Внешний уровень — 6-й, на нём 1 электрон. Неспаренных электронов в основном состоянии — 1.
Схема: +55 Cs )2 )8 )18 )18 )8 )1
Задание 1 ЕГЭ: строение атома
Электронная формула цезия
1s²
Сокращённо, через остов благородного газа: [Xe]6s¹. В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s¹.
- Cs⁺ (54 электрона) [Kr]4d¹⁰5s²5p⁶, как у ксенона
Характеристика цезия
По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.
Цезий — элемент № 55, 6-й период, IА группа, щелочной металл.
Электроны по уровням 2, 8, 18, 18, 8, 1; внешний электрон 6s¹ находится очень далеко от ядра.
Цезий — самый активный из стабильных металлов: у него самая низкая электроотрицательность (0,79); с водой он реагирует со взрывом даже на льду, а на воздухе воспламеняется.
Гидроксид CsOH — самое сильное основание среди гидроксидов щелочных металлов; атомы цезия-133 задают определение секунды в атомных часах.
Простое вещество — мягкий золотисто-жёлтый металл (вместе с золотом и медью — один из немногих окрашенных металлов); плавится при 28 °C.
| Формула | Что это | M, г/моль |
|---|---|---|
| CsOH | гидроксид цезия — сильнейшая щёлочь | 150 |
| CsCl | хлорид цезия | 168,5 |
| Cs2CO3 | карбонат цезия | 326 |
Молярная масса цезия
M(Cs) = 133 г/моль
Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 133 г/моль. Точное значение по IUPAC — 132,91 г/моль.
Вопросы и ответы
Какой металл самый активный?
Среди стабильных элементов — цезий: у него самый большой атом в группе и наименьшая энергия отрыва внешнего электрона. Франций должен быть ещё активнее, но он радиоактивен, и в весомых количествах его не получали.
Почему хлорид цезия упоминают в теме кристаллических решёток?
CsCl — ионное соединение с особой решёткой: каждый ион цезия окружён восемью ионами хлора, а в NaCl — шестью. Причина — крупный размер катиона Cs+.
Как цезий связан с секундой?
С 1967 года секунда определяется через частоту излучения атома цезия-133: 9 192 631 770 периодов. На этом работают цезиевые атомные часы.
Как цезий встречается на ЕГЭ?
- Задание 1: строение атомаВнешние электроны цезия — 6s¹, неспаренных в основном состоянии 1: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- Задание 2: периодический законЦезий — 6-й период, IА группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- Задание 3: степень окисления и валентностьВысшая степень окисления цезия +1, низшая 0; валентность I.
- Задание 4: химическая связьВ простом веществе связь металлическая и решётка металлическая; с активными неметаллами образует ионные соединения.
Соседи цезия в таблице Менделеева
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Таблицы по теме
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные и молярные массы
- CIAAW: изотопный состав элементов — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона