Ցեզիումի բրոմիդ

Կաղապար:Տեղեկաքարտ Նյութ Ցեզիումի բրոմիդ, CsBr, բրոմի և ցեզիումի բինար, անօրգանական միացություն, բրոմաջրածնի ցեզիումային աղը։ Անգույն (բյուրեղային վիճակում) նյութ է՝ իոնային բյուրեղացանցով․ լավ է լուծվում ջրում, սուբլիմացիայի չի ենթարկվում, ունի ջերմային կայունություն։ CsBr-ի բյուրեղային ցանցը խորանարդային է, որը նման է CsCl-ի կառուցվածքին։

Մոլեկուլային և բյուրեղային կառուցվածք

Ցեզիումի բրոմիդը վառ արտահայտված իոնային կառուցվածքով նյութ է, որտեղ ամեն Cs⁺ իոն շրջապատված է բրոմի ութ Br⁻ իոնով։ Իոնացման էներգիան կազմում է I = 7,78 Էվ^{․[էջ 373]}։ Ատոմացման էներգիան (E_ատ)՝ 395 կՋ/մոլ^{․[էջ 380]}։ Ցեզիումի բրոմիդը գազային վիճակում առաջացնում է Cs₂Br₂ բանաձևով դիմեր միացություն, որն ունի շեղանկյուն կառուցվածք։

CsBr-ի բյուրեղացանցի կառուցվածքը

Միացության բյուրեղային ցանցը խորանարդային է, տարրական (α-CsBr), տարածական խումբը՝ P m3m, a = 0,429 նմ, Z = 1։

Տաքացման պայմաններում α-CsBr-ը մոդիֆիկացվում է՝ դառնալով β-CsBr (NaCl-ի նման)^{․[էջ 91]}։ Տարածական խումբը՝ F m3m, a = 0,723 նմ, Z = 4։ Բյուրեղային ցանցի էներգիան՝ U = 625,9 կՋ/մոլ^{․[էջ 101]}։ Cs-Br կապի երկարությունը գազային վիճակում կազմում է 307 պիկոմետր, հեղուկ վիճակում՝ 355 պիկոմետր, պինդ վիճակում՝ 362 պիկոմետր։ Ցեզիումի բրոմիդի բյուրեղները հեղուկ գալիումի հետ տաքացնելիս դիլոկացիայի են ենթարկվում, հանգեցնում է անբնական ճկունության և միացության առաձգականության։

Տարրերի զանգվածային բաժինները․ Cs 62,45 %, Br 37,55 %։

Ֆիզիկական հատկություններ

Ցեզիումի քլորիդը նորմալ պայմաններում անգույն (մեծ բյուրեղային տեսքով) կամ սպիտակ (փոշու նման) միացություն է, որը լավ է լուծվում ջրում (100 գ H₂O-ում 123,3 գրամ CsBr՝ 50 °С-ում, 214 գ՝ 80 °С-ում)^{․[էջ 620]}։ Լուծման ջերմությունը ջրում, սենյակային պայմաններում կազմում է −25,96 կՋ/մոլ։ Բյուրեղահիդրատներ չի առաջացնում։ Ջրային լուծույթում բյուրեղանալով առաջացնում է անջուր խորանարդային բյուրեղներ կամ անջուր շեղանկյունաձև դոդեկաեդրեր^{․[էջ 100]}։

Ցեզիումի բրոմիդի ջրային լուծույթի խտությունը 20 °C ջերմաստիճանում^{․[էջ 645]}․

	1 %	2 %	4 %	6 %	8 %	10 %	12 %	14 %
Խտություն, գ/լ	1006,1	1014,1	1030,5	1047,3	1064,7	1082,7	1101,2	1120,3
	16 %	18 %	20 %	22 %	24 %	30 %	35 %	40 %
	1140,1	1160,5	1181,7	1203,6	1226,3	1299,7	1367,6	1442,8

Միացությունը լուծվում է մեթանոլում, էթանոլում․ լավ է լուծվում մրջնաթթվում և հիդրազինում, վատ է լուծվում ացետոնում, եթերներում, պիրիդինում, ացետոննիտրիլում, նիտրոբենզոլում։

Լավ է լուծվում բրոմաջրածնական թթվում։ CsBr-ի առավելագույն կոնցենտրացիայի և HBr-ի տարբեր կոնցենտրացիաների կախումը 25 °C ջերմաստիճանային պայմաններում․

HBr-ի կոնցենտրացիա, %	5 %	10 %	15%	20 %	25 %
CsBr-ի կոնցենտրացիա, %	49,0	40,6	33,3	27,9	23,4

Հիմնական թերմոդինամիկական բնութագրեր^{․[էջ 462, 532]}․ գազային վիճակում․

• ձևավորման հիմնական էնթալպիա - ΔH^o₂₉₈ = −208 կՋ/մոլ
• ձևավորման հիմնական էնթրոպիա - S^o₂₉₈ = 267 Ջ/(մոլ·Կ)
• Գիբսի էներգիա - ΔG^o₂₉₈ = −240 կՋ/մոլ

բյուրեղային վիճակում

• ձևավորման հիմնական էնթալպիա - ΔH^o₂₉₈ = −392 կՋ/մոլ
• ձևավորման հիմնական էնթրոպիա - S^o₂₉₈ = 117 Ջ/(մոլ·Կ)
• Գիբսի էներգիա - ΔG^o₂₉₈ = −379 կՋ/մոլ

Ստացում

Լաբորատոր պայմաններում ցեզիումի բրոմիդը ստացվում է հիդրօքսիդների, կարբոնատների, հիդրոկարբոնատների կամ սուլֆիդների և բրոմաջրածնական թթվի փոխազդեցությունից․

$𝖢𝗌𝖮𝖧\mathsf{+}𝖧𝖡𝗋\mathsf{=}𝖢𝗌𝖡𝗋\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖢{𝗌}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖡𝗋\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖢𝗌𝖡𝗋\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Մեկ այլ տարբերակ է ցեզիումի կարբոնատի և կալցիումի բրոմիդի կամ բարիումի բրոմիդի միջը փոխանակային ռեակցիայից․

$𝖢{𝗌}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢𝖺𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖢𝗌𝖡𝗋\mathsf{+}𝖢𝖺𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }$

Քիմիական հատկություններ

Ցեզիումի բրոմիդը բավականին կայուն միացություն է։ Գազային բաղադրությամբ՝ 2100-2400 կելվին պայմաններում, դիսոցման հաստատունը չի գերազանցում 0,025-ը։

Ցեզիումի քլորիդի ջրային լուծույթը փոխազդում է հեղուկ բրոմի հետ, որի հետևանքով առաջանում է ցեզիումի դիբրոմբրոմատ․

$𝖢𝗌𝖡𝗋\mathsf{+}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}𝖢𝗌\mathsf{[}𝖡𝗋\mathsf{(}𝖡𝗋{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{]}$

Քլորի հետ փոխազդելով առաջացնում է ցեզիումի դիքլորբրոմատ․

$𝖢𝗌𝖡𝗋\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}𝖢𝗌\mathsf{[}𝖡𝗋\mathsf{(}𝖢𝗅{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{]}$

Կիրառություն

• Մտնում է լյումինաֆորի բաղադրության մեջ՝ լյումինէսցենտային էկրանների համար, օգտագործվում է ռադիոգրության մեջ։
• Համարվում է ալկալիական մետաղների աղբյուր՝ քրոմատոգրաֆիայի համար, օգտագործվում է ընտրողական գազային քրոմատոգրաֆիայի մեջ։