Sesium (caesium):Beauty or Beast?

Halo-halo!

Anda sihat?

Saya sihat sahaja.

Hari ini saya ambil kesempatan untuk bercerita tentang satu lagi unsur di dalam kumpulan 1 iaitu kumpulan logam alkali iaitu logam Sesium!

Sesium (mempunyai simbol Cs) ialah logam lembut berjisim atom 132.9054519..Ia adalah logam dengan nombor atom 55 yang berwarna perak-keemasan,dan takat leburnya yang rendah (28°C) membuatkan ia menjadi antara lima unsur yang berada dalam bentuk cecair pada atau hampir dengan suhu bilik.Kalau kat Malaysia dah tentu ia menjadi cecair pada suhu bilik,negara tropika la katakan.Sesium terletak diantara logam Rubidium dan Fransium di dalam kumpulan logam alkali.Ia mempunyai sifat kimia yang serupa dengan logam Rubidium dan Potassium,tetapi tindak balasnya dengan air lagi ganas daripada tindak balas Rubidium atau Potassium dengan air,malah ia masih bertindak balas dengan air pada suhu −116 °C.Maka ia sangat reaktif,tidak lupa juga ia bersifat piroforik.

Logam Sesium di dalam ampoul

Sesium ditemukan oleh  Robert Bunsen dan Gustav Kirchhoff pada tahun1860 apabila mereka memeriksa air mineral yang terdapat di  Dürkheim,Jerman.Ia dinamakan Sesium (dari perkataan Latin "caesius" yang bermaksud biru langit) kerana warna biru terang yang wujud di dalam pancaran spektrumnya.Bertuahnya lagi si Sesium ni kerana menjadi unsur pertama yang ditemui melalui cara spektroskopi,selepas setahun alat spektroskop dicipta oleh Bunsen dan Kirchhoff.

Mereka mengekstrak Sesium dengan menyejatkan 44,000 liter air mineral.Daripada itu mereka memperolehi 240kg larutan garam tepu.Sebatian kumpulan logam alkali bumi dimendakkan sebagai sulfat ataupun oksalat.Ini membuatkan hanya sebatian logam alkali yang terdapat di dalam larutan tersebut.Kemudian ia ditukarkan kepada nitrat dan diekstrak dengan etanol,membuatkan ia bebas daripada Sodium.Lithium dikelurkan dengan mencampurkan ammonium karbonat.Potassium,Rubidium dan Sesium membentuk sebatian tidak larut dengan asid kloroplatinik.Tetapi mereka mempunyai perbezaan dalam keterlarutan di dalam air panas,jadi mereka dipisahkan melalui pengkristalan berperingkat.Selepas proses ini,Rubidium dan Sesium heksakloropatinat dapat dipisahkan dari Potassium heksakloroplatinat.Selepas proses penurunan (reduksi) dengan hidrogen,Rubidium dan Sesium dipisahkan melalui perbezaan takat larut sebatian karbonat mereka di dalam alkohol.
Akhirnya mereka memperolehi 9.2 gram Rubidium klorida dan 7.3 gram Sesium klorida daripada 44,000 liter air mineral.Susah tak?Respect kesabaran mereka.

Tetapi di dalam bidang sains memang memerlukan kesabaran yang tinggi.Bukan semua yang kita mahukan akan kita dapat.Ujikaji yang kita ingin ia berjaya tidak selalunya berjaya.Bukan  selalu ikut apa yang kita mahukan.Tetapi itulah dunia.Bagaimana dapat kita mimpikan masa hadapan jika kita tahu masa hadapan kita?

Kristal Sesium
-Jelas kelihatan warna perak-keemasannya-

Mereka menggunakan Sesium klorida yang diekstrak untuk mengkaji jisim atomnya,dan memperolehi nilai 123.35 (dimana yang sebenarnya ialah 132.9).Mereka cuba untuk mengektrak logam Sesium daripada kloridanya melalui proses elektrolisis,tetapi mereka memperolehi bahan berwarna biru yang walaupun dilihat di bawah mikroskop tidak sedikit pun menunjukkan sifat-sifat metalik.Hasilnya mereka menamakan bahan tersebut sebagai Sesium subklorida (Cs2Cl).Sebenarnya bahan tersebut berkemungkinan ialah campuran kolloid logam Sesium dengan Sesium klorida.Namun pada tahun 1882,ahli kimia Jerman Carl Setterberg mengekstrak logam Sesium dengan mengelektrolisis Sesium sianida ketika dia melanjutkan pelajaran peringkat kedoktoran dengan Kekulé dan Bunsen.

Susunan elektron atom Sesium.

Logam Sesium mempunyai kekerasan terendah antara semua unsur dengan nilai 0.2 pada skala Mohs.Ia sangat reaktif dan akan bertukar menjadi gelap sekiranya terdapat oksigen di sekitarnya.Tetapi tindak balasnya dengan air tidak sehebat tindak balas logam Sodium dengan air kerana Sesium terus meletup apabila menyentuh permukaan air,maka hidrogen yang terbentuk tidak sempat terkumpul.Walau apapun kehebatan logam Sesium tidak boleh dipandang rendah,cuba lihat video di bawah:

Haa,apa macam?
Takut?
Garang kan?
Grrrr!!!

Sesium juga unsur yang paling elektropositif.Ini bermakna apabila ia membentuk sebatian,Sesium sangat cenderung untuk menjadi ion positif,Cs+.Sesium hidroksida dianggap oleh ahli kimia sebagai bes terkuat.Ianya memang bes terkuat jika berdasarkan teori bes arrhenius,tetapi banyak lagi sebatian lain yang lebih bes daripada Sesium hidroksida seperti n-butillithium dan natrium amida.

Did I just say natrium instead of sodium?

Well,that's the right word for it in Malay...

Silly me

Sesium berada di tangga ke-45 unsur paling banyak di kerak bumi.Maka ia lebih banyak daripada timah dan tungsten.Seperti Rubidium,lombong Sesium paling besar berada di Tasik Bernik in Manitoba, Kanada.

Berbanding dengan Rubidium,Sesium mempunyai lebih banyak kegunaan.Sesium digunakan di dalam proses perlombongan sebagai bendalir penggerudi.Fungsinya adalah untuk melicinkan mata gerudi,membawa serpihan batu ke permukaan dan mengekalkan tekanan. Sesium nitrat digunakan untuk membuat suar yang menghasilkan cahaya infra merah jika dibakar.Sesium juga digunakan sebagai jam atom dimana transisi elektromagnetnya diperhatikan.Jam jenis ini sangat tepat,ia boleh mengira dengan ketepatan 2 nanosaat sehari,bermakna bacaannya hanya akan lari sebanyak 2 saat selepas 65 juta tahun.

Hebat kan?

Jam Sesium Malaysia

Logam Sesium adalah salah satu elemen yang paling reaktif dan sangat mudah meletup apabila ia bertindak balas dengan air. Gas hidrogen yang dihasilkan oleh tindak balas dipanaskan oleh tenaga haba yang dikeluarkan pada masa yang sama, menyebabkan pembakaran dan letupan yang ganas. Ini boleh berlaku dengan logam alkali lain, tetapi Sesium adalah begitu kuat bahawa ini reaksi letupan juga boleh dicetuskan oleh air sejuk.Ia adalah sangat piroforik, dan meletup dalam udara untuk menghasilkan sesium hidroksida dan oksida.Sesium hidroksida adalah bes yang sangat kuat,ia sangat cepat mengakis kaca.

Baca lagi untuk pengetahuan lanjut di:

Sesium

Rubidium:Logam alkali yang kurang popular....

Oh,hidup pelajar calon SPM tahun ni tersangatlah sibuk dengan timbunan kerja sekolah yang entah bila mahu   surut.Hampir tak ada masa nak mencoret cerita dalam blog ni.
Ok,enough with the random rambling!
Hari ni kita akan bercerita tentang Rubidium (mempunyai simbol "Rb") yang berjisim atom 37,sejenis logam alkali terletak diantara logam Potassium (Kalium) dan Sesium di dalam kumpulan logam alkali.Rubidium adalah logam lembut yang berwarna perak dengan takat lebur 39.31 °C.Logam ini wujud dalam bentuk pepejal di dalam suhu bilik dan mempunyai ketumpatan 1.532 g·cm^−3.Rubidium mempunyai berat atom berjumlah 85.4678.

Logam Rubidium di dalam ampoul.

Alkisah Logam Rubidium ini pertama kali dijumpai oleh  Robert Bunsen dan Gustav Kirchhoff pada tahun 1861 di Hiedelberg,Jerman.Mereka menemukan Rubidium melalui proses spektroskopi di dalam mineral Lepidolite.Dan oleh kerana jalur merah yang wujud di dalam pancaran spektrumnya (pancaran spektrum adalah hasil proses spektroskopi) ia dinamakan Rubidium dimana perkataan Rubidium berasal dari perkataan Latin "rubidus" yang bermaksud merah gelap.

Dari kiri:Gustav Kirchhoff,Robert Bunsen,Henry Enfield Roscoe 

Ujian api Logam Rubidium.
(Warnanya agak sama dengan warna ujian api Logam Potassium,oleh itu,ujian lanjut melalui spektroskopi perlu dijalankan untuk membezakan mereka berdua)

Rubidium terletak ditangga yang ke 23 dalam kedudukan unsur yang paling banyak di kerak bumi.Lebih kurang sama banyak dengan Zink dan lebih banyak daripada kuprum.Ia wujud dalam beberapa galian terutamanya Leucit,Pollucit,Karnallit dan Zinnwaldit.Kepekatannya di dalam air laut ialah 125 µg/L.Dua tempat terkenal dengan perlombongan galian Rubidium ialah di  Tasik Bernik, Manitoba, Kanada dan  pulau  Elba di Itali.Walaupun begitu,taburan dan penggunaannya yang kurang telah menjadikan ia antara logam alkali yang paling tidak popular.

Walaupun rubidium lebih banyak dalam kerak Bumi daripada sesium, aplikasinya yang terhad dan kekurangan mineral yang kaya dengan rubidium menghadkan pengeluaran sebatian rubidium 2 hingga 4 tan setahun.Untuk beberapa tahun dalam tahun 1950-an dan 1960-an, bahan sampingan  pengeluaran kalium dipanggil Alkarb adalah sumber utama bagi rubidium. Alkarb mengandungi rubidium 21%, dengan bakinya kalium dan sebahagian kecil lagi adalah sesium.

Waulaupun Rubidium bersifat monoisotop,ia mempunyai dua isotop semulajadi,iaitu  ⁸⁵Rb (72.2%) yang stabil dan  ⁸⁷Rb (27.8%) yang radioaktif.Rubidium juga mempunyai 24 isotop sintetik selain dari yang telah dinyatakan.

Susunan elektron di dalam atom Rubidium

Sebatian Rubidium kadang kala digunakan di dalam bunga api untuk menghasilkan warna ungu.Wap logam Rubidium digunakan di dalam laser.Tetapi Rubidium menjalankan tanggungjawabnya dengan menjadi komponen utama dalam jam atom.

Rubidium perlu disimpan didalam minyak mineral ataupun disimpan di dalam ampoul beratmosfera gas adi.Hal ini kerana logam Rubidium membentuk peroksida apabila terdedah kepada oksigen.Dan peroksida yang terhasil perlulah dikendalikan seperti mana di dalam kes logam Potassium.Badan selalunya menganggap ion Rubidium debagai ion Potassium,dimana ia akan terkumpul di dalam cecair di dalam sel.Ia tidaklah begitu bahaya terhadap  manusia,manusia berjisim 70kg mempunyai 0.36g Rubidium di dalam badan dan peningkatannya sebanyak 50-100 kali ganda tidak menunjukkan apa-apa kesan.Tetapi ujian pada tikus makmal yang mempunyai 50% Rubidium di dalam sel otot membawa kepada kematian tikus tersebut.

Jadi,walaupun logam Rubidium tidak banyak kegunaannya di dalam dunia manusia ini,ia tetap sebuah unsur kumpulan logam alkali yang menarik.

Untuk pengetahuan lanjut sila lawati laman ini:

Rubidium

...

...

...

...

...

...

...

Oh ya,sempena tarikh yang gembira ini saya mengucapkan Gong xi fa cai kepada pembaca-pembaca yang menyambut tahun baru cina,semoga anda menemui kebahagiaan di tahun yang bakal mendatang!