Najbardziej aktywnym metalem na świecie jest cez.

Najbardziej aktywnymi metalami są pierwiastki z grup I i II, położone po lewej stronie układu okresowego. Metal uważa się za reaktywny, gdy silnie i szybko reaguje z innymi pierwiastkami.Reaktywność metalu wzrasta w miarę przesuwania się od góry do dołu układu okresowego.

Wyjątkiem jest wodór, który nie jest uważany za metal i znajduje się w lewym górnym rogu układu okresowego pierwiastków chemicznych Mendelejewa.

Najbardziej aktywne metale na świecie

Ze względu na reaktywność pierwiastków metalicznych wymienionych w układzie okresowym pierwiastków chemicznych dzieli się je na trzy grupy:

1. Metale aktywne.
2. Metale o średniej aktywności.
3. Metale niskoaktywne.

Najbardziej aktywnymi metalami na Ziemi są lit, cez i frans.

Cez jest najbardziej aktywnym z pierwiastków nieradioaktywnych. Jest to rzadki srebrzysto-żółty, błyszczący metal o liczbie atomowej (liczbie protonów w jądrze) wynoszącej 55. Jest to bardzo miękki pierwiastek, który topi się w dłoniach - jeśli nie eksploduje najpierw, ponieważ silnie reaguje na wilgoć.

Istnieje również bardzo radioaktywny pierwiastek, frans, który może być bardziej aktywny niż cez. A może nie, prawdopodobnie nigdy się nie dowiemy, ponieważ frans jest nie tylko niezwykle radioaktywny, ale także niezwykle rzadki metal.

Ostatni z trzech najbardziej aktywnych metali, lit, ma ciekawą właściwość. Nadaje płomieniom szkarłatny kolor.

Oto wideo demonstracja aktywności litu, sodu, potasu, rubidu i cezu.

Co to jest cez

Cez jest metalem alkalicznym. Są wysoce reaktywne i nie występują swobodnie w przyrodzie. Metale te są również bardzo plastyczne i dobrze przewodzą ciepło i prąd elektryczny.

Cez był pierwszym pierwiastkiem, który można było wykryć za pomocą spektroskopu. Została odkryta w 1860 roku przez niemieckich chemików Roberta Bunsena i Gustava Kirchhoffa podczas analizy widma wody mineralnej ze źródła Bad Dürkheim.

Cez występuje naturalnie w minerałach pollucytu i lepidolicie. Występuje także w wielu glinokrzemianach, takich jak beryl, płatek i karnalit. Najbogatsze znane złoża cezu znajdują się w Kanadzie, nad brzegiem jeziora Bernick. Skupia się tam około 70% wszystkich ziemskich zasobów. Co ciekawe, na tym jeziorze odbywa się coroczny Festiwal Cezu (24 lutego), podczas którego spalane są tony tego materiału w śniegu i inne cezowe szaleństwo przejmuje kontrolę.

Cez jest także produktem ubocznym rozszczepienia jądrowego w reaktorach.

Właściwości cezu

Cez może nie jest najcięższym metalem na świecie, ale jest najbardziej aktywny i ma wiele unikalnych właściwości:

• Spala się samorzutnie w powietrzu i eksploduje natychmiast po kontakcie z wodą lub wilgocią w dowolnej postaci, nawet lodem do -116°C.
• Płonie jasnym, niebieskim płomieniem. Dla niewtajemniczonych płomień wydaje się raczej fioletowy niż niebieski, ale po wystarczającej medytacji, studiowaniu chemii i błogich godzinach spędzonych w zachwycie podczas spalania cezu, prawdziwa niebieska natura jego płomienia zostaje ujawniona
• Nazwa „cez” pochodzi od dwóch jasnoniebieskich linii w widmie emisyjnym. W tłumaczeniu z łaciny „caesius” oznacza „błękit nieba”.
• Jego wodorotlenek (w stanie ciekłym, stopionym) może przenikać przez mięso, szkło i wiele innych substancji. Tylko metaliczny rod i wiele jego stopów jest w stanie wytrzymać stopienie wodorotlenku cezu.
• Jodek i bromek cezu są wykorzystywane jako główne składniki w produkcji precyzyjnej optyki, w tym lunet celowniczych, gogli i lornetek noktowizyjnych. Cez był również stosowany eksperymentalnie w jonowych układach napędowych statków kosmicznych ze względu na jego niski potencjał jonizacji.
• Cez służy do tworzenia najdokładniejszych zegarów atomowych. Nawet najlepsze zegarki na rękę na świecie mogą opóźniać się o kilka sekund, a nawet minutę. Jednak zegary atomowe oparte na cezie tracą tylko jedną sekundę na pięć miliardów lat.
• Naturalny cez składa się z jednego stabilnego izotopu, Cs 133. Znanych jest 30 innych izotopów promieniotwórczych z zakresu od Cs 114 do Cs 145. Cez-137 (znany również jako radiocez) jest jednym z najbardziej niebezpiecznych biologicznie składników odpadów radioaktywnych i opad nuklearny. Kumuluje się w organizmach żywych, a nawet w grzybach, a najwyższe poziomy występują u reniferów i ptactwa wodnego w Ameryce Północnej.

Ludzie i zwierzęta są stale narażeni na niewielkie ilości cezu poprzez jedzenie, oddychanie i picie. Chociaż jest mało prawdopodobne, że zachorujemy od samego cezu, długotrwałe narażenie może prowadzić do niekorzystnych skutków zdrowotnych, w tym nudności, wymiotów, krwawień i uszkodzeń komórek.

Cez i leczenie raka

Paracelsus twierdził również, że wszystko jest trucizną i wszystko jest lekarstwem. To tylko kwestia dawkowania. A jeśli chodzi o cez, słowa Paracelsusa są jak najbardziej prawdziwe.

Cez jest obecnie badany pod kątem jego skuteczności w leczeniu kilku postaci raka, w tym guzów mózgu. Cez-131, radioaktywny izotop cezu, wraz z innym radioaktywnym izotopem (jodem-125) umieszcza się w kapsule brachyterapeutycznej („nasionie”).

Według Amerykańskiego Towarzystwa Brachyterapii kapsułka do brachyterapii to radioaktywna „kapsuła”, którą umieszcza się bezpośrednio w tkance nowotworowej. Nasiona te są skuteczne przeciwko kilku postaciom raka, w tym rakowi prostaty, szyjki macicy i endometrium.

W jednym badaniu grupie 24 pacjentów z guzami mózgu wszczepiono do guza nasiona brachyterapii cezem-131. Odnotowano minimalne skutki uboczne, ale pacjenci na ogół dobrze tolerowali tę formę leczenia.

Pomysł wykorzystania nasion brachyterapii cezu-131 w leczeniu nowotworów sięga lat 60-tych XX wieku i został opisany w badaniu opublikowanym w czasopiśmie Radiology. Badanie opublikowane w czasopiśmie Medical Physics w 2009 roku z pozytywnymi wynikami omawiało zastosowanie nasion cezu-131 w leczeniu raka prostaty.

Konieczne są dalsze badania, zanim leczenie cezem na stałe znajdzie się w medycynie. Jednak dotychczasowe badania pokazują, że zastosowanie cezu-131 w leczeniu nowotworów nowotworowych za pomocą brachyterapii jest obiecujące.

Porównanie cezu i Francji

Podobnie jak cez, frans (Fr) jest metalem alkalicznym (tylko radioaktywnym) i ma niezwykle wysoką aktywność chemiczną.

• Gęstość fransu wynosi 1,87 grama na centymetr sześcienny, co jest porównywalne z gęstością cezu - 1,879 grama na centymetr sześcienny.
• Cez i frans to dwa z czterech metali, które stają się ciekłe w temperaturze pokojowej. Rtęć i gal mają tę samą właściwość.
• Oddziaływanie cezu z wodą zachodzi bardzo skutecznie - wraz z eksplozją powstaje wodorotlenek CsOH i wodór H2. Frans i woda również nie „lubią się” szczególnie, a gdy wchodzą w interakcję, powstaje najsilniejsza zasada - wodorotlenek fransu.
• Podobnie jak cez, frans gromadzi się w organizmach żywych. Dlatego izotopy tego metalu znalazły zastosowanie w medycynie, do diagnozowania nowotworów i różnych badaniach biologicznych.
• Jednak pod względem rozpowszechnienia cez znacznie wyprzedza frans. Na świecie wydobywa się rocznie około 20 ton wzbogaconej rudy cezu. Według układu okresowego cez jest 50. najobficiej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. We Francji w całej skorupie ziemskiej jest ich około 340 gramów.

Oznacza to, że dwa najbardziej aktywne metale na planecie mają bardzo podobne właściwości.

Porównania cezu i litu

Lit jest jednym z trzech najbardziej aktywnych metali na świecie. Jest kluczowym elementem akumulatorów zasilających smartfony, laptopy i pojazdy elektryczne. Ponad połowa światowych dostaw litu pochodzi z trójkąta litowego – Boliwii, Chile i Argentyny. Największym źródłem litu z soli jest chilijska pustynia Atakama.

• Podobnie jak cez, lit jest metalem alkalicznym. I podobnie jak cez występuje w przyrodzie wyłącznie w postaci związków. Ponadto ślady litu znajdują się w prawie wszystkich skałach magmowych i wielu źródłach mineralnych. Był to jeden z trzech pierwiastków powstałych w wyniku Wielkiego Wybuchu, obok wodoru i helu.
• W skorupie ziemskiej jest niewiele litu i cezu – odpowiednio 21 g/t i 3,7 g/t.
• Jeśli cez zapali się w powietrzu podczas interakcji z tlenem, wówczas lit można nawet przechowywać przez pewien czas na świeżym powietrzu. Dzięki tej „tolerancji” lit jest jedynym przedstawicielem metali alkalicznych, który nie wymaga przechowywania w nafcie. On również może przekazywać „ogniste pozdrowienia” podczas interakcji z tlenem, ale tylko w wysokich temperaturach.
• Lit jest metalem o najmniejszej gęstości (0,533 g/cm3). Cez ma znacznie większą gęstość - 1,879 gramów na centymetr sześcienny. Lekkość litu oznacza, że może on magazynować energię bez zwiększania objętości urządzeń.
• Jednak pod względem niskiej temperatury topnienia lit wyprzedza cez. Jego temperatura topnienia wynosi 180,5 stopnia Celsjusza. Cez topi się w temperaturze 28,4 stopnia Celsjusza.
• Ale lit wrze szybko - w temperaturze 134 stopni, ale doprowadzenie cezu do wrzenia nie jest łatwe, wymagana jest temperatura 678 stopni.
• Zarówno lit, jak i cez można łatwo ciąć zwykłym nożem.