Yoduro de cesio (7789-17-5) Propiedades físicas y químicas
Yoduro de cesio
Sal inorgánica de halogenuro de metal alcalino usada en aplicaciones ópticas y detección de radiación, suministrada para los sectores de ciencia de materiales, analítica y fabricación de detectores.
| Número CAS | 7789-17-5 |
| Familia | Haluro de metal alcalino (sal inorgánica) |
| Forma típica | Sólido cristalino higroscópico |
| Grados comunes | EP |
El yoduro de cesio es un haluro de metal alcalino inorgánico compuesto por un anión yoduro grande y altamente polarizable coordinado a un catión cesio monovalente; pertenece a la clase de sales iónicas simples con la estequiometría \(\ce{CsI}\). Estructuralmente adopta la red cristalina cúbica tipo CsCl bajo condiciones ambientales (simetría cúbica primitiva con un catión y un anión por sitio de red), formando un sólido altamente simétrico con energía reticular relativamente baja en comparación con sales formadas por cationes más pequeños. Electrónicamente, el enlace es predominantemente iónico con significativa polarizabilidad del \(\ce{I-}\), lo que afecta el comportamiento óptico y dieléctrico y fundamenta su utilidad en aplicaciones fotónicas y de detectores de radiación ionizante.
Físico-químicamente, el yoduro de cesio es un sólido polar, higroscópico y deliquescente; absorbe fácilmente la humedad y puede formar soluciones acuosas concentradas. Como sal de una base fuerte y un ácido fuerte, las soluciones acuosas en masa son esencialmente neutras en ausencia de impurezas oxidantes o hidrolíticas, pero el yoduro se oxida fácilmente por oxidantes comunes a yodo molecular. Los ambientes térmicos y radiativos pueden influir en las propiedades ópticas y electrónicas (por ejemplo, rendimiento de centelleo, función de trabajo) debido a la formación de defectos y migración de iones en la red. Su relevancia industrial surge por su transparencia óptica en partes de la región infrarroja y sus propiedades de centelleo, que han conducido a su uso en prismas infrarrojos, pantallas fluorescentes de rayos X y contadores de centelleo.
Los grados comerciales comúnmente reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Propiedades físicas básicas
Densidad
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual.
Punto de fusión o descomposición
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual.
Solubilidad en agua
No se proporciona un valor cuantitativo de solubilidad en el contexto actual. Cualitativamente, \(\ce{CsI}\) es altamente soluble en agua y es higroscópico/deliquescente; la red iónica es fácilmente solvatada por el agua, produciendo soluciones concentradas de yoduro. El comportamiento de solubilidad refleja el equilibrio entre la energía reticular (relativamente baja para iones grandes) y la energía libre de hidratación favorable para \(\ce{Cs+}\) y \(\ce{I-}\).
pH de la solución (comportamiento cualitativo)
No se dispone de pH acuoso medido en el contexto actual. Desde principios ácido-base, se espera que soluciones de \(\ce{CsI}\) preparadas a partir de cantidades estequimétricas de hidróxido de cesio y ácido yodhídrico sean esencialmente neutras porque \(\ce{Cs+}\) y \(\ce{I-}\) son las parejas conjugadas de una base fuerte y un ácido fuerte, respectivamente. El yoduro es una base muy débil; desviaciones de la neutralidad en la práctica se deben principalmente a impurezas, productos de hidrólisis o la oxidación del yoduro a yodo.
Propiedades químicas
Comportamiento ácido-base
El yoduro de cesio es una sal iónica derivada de cesio (ácido conjugado: hidróxido de cesio, base fuerte) y ácido yodhídrico (ácido fuerte); por lo tanto, muestra una actividad ácido-base intrínseca insignificante en agua. El anión \(\ce{I-}\) es una base de Brønsted muy débil y no afecta significativamente el pH de la solución en condiciones neutras. En presencia de agentes oxidantes fuertes, \(\ce{I-}\) puede oxidarse a \(\ce{I2}\) (yodo molecular), lo que cambia las propiedades redox y la acidez aparente del sistema.
Reactividad y estabilidad
\(\ce{CsI}\) es químicamente estable bajo condiciones normales de manipulación, pero es higroscópico y absorberá humedad atmosférica, lo que puede conducir a la deliquescencia. Generalmente es estable al calor hasta la región de fusión o descomposición; no se proporcionan datos térmicos específicos aquí. Químicamente, \(\ce{I-}\) es susceptible a la oxidación por halógenos, peróxidos y otros oxidantes para producir yodo u oxoaniones de yodo en entornos fuertemente oxidantes. El contacto con ácidos fuertes u oxidantes debe controlarse. La fase cristalina observada corresponde al tipo de estructura CsCl; los descriptores cristalográficos reportados incluyen el símbolo del grupo espacial P m -3 m (número de grupo espacial 221) y un parámetro de celda unitaria a = 4.5667 \(\mathrm{\AA}\), consistente con una red cúbica simple que contiene un \(\ce{Cs+}\) y un \(\ce{I-}\) por celda unitaria.
Parámetros moleculares e iónicos
Fórmula y peso molecular
Fórmula molecular: \(\ce{CsI}\)
Peso molecular: 259.8099 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
Masa exacta: 259.80992
Masa monoisotópica: 259.80992
Descriptores estructurales: SMILES "[I-].[Cs+]", InChI InChI=1S/Cs.HI/h;1H/q+1;/p-1, InChIKey XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M.
Iones constituyentes
Componentes iónicos principales: \(\ce{Cs+}\) y \(\ce{I-}\). El gran radio iónico de \(\ce{Cs+}\) y la alta polarizabilidad de \(\ce{I-}\) producen una red con energía reticular menor que las sales de metales alcalinos de menor tamaño y confieren notables propiedades ópticas y dieléctricas. Los datos de estructura cristalina indican un \(\ce{Cs+}\) y un \(\ce{I-}\) por celda unitaria en la disposición cúbica tipo CsCl (parámetro de celda unitaria a = 4.5667 \(\mathrm{\AA}\)).
Identificadores y sinónimos
Números de registro y códigos
Número CAS: 7789-17-5
Número CE: 232-145-2
UNII: U1P3GVC56L
ID Sustancia DSSTox: DTXSID3064859
Número NSC: 15199
InChIKey: XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M
SMILES: "[I-].[Cs+]"
InChI: InChI=1S/Cs.HI/h;1H/q+1;/p-1
Sinónimos y nombres comunes
Se reportan sinónimos como: yoduro de cesio; yoduro de Caesio; yoduro de cesio (CsI); monoyoduro de cesio. Existen sinónimos adicionales proporcionados por depositantes y descriptores comerciales en listados de proveedores; los anteriores representan los nombres más comúnmente usados.
Aplicaciones industriales y comerciales
Roles funcionales y sectores de uso
El yoduro de cesio funciona como un material cristalino iónico con características ópticas y de centelleo favorables. Se emplea en sectores que requieren transparencia al infrarrojo, detección de radiación ionizante e imagen por rayos X: ventanas y prismas ópticos para espectroscopía IR, pantallas fluorescentes de rayos X y detectores de centelleo, así como otros componentes fotónicos o sensibles a radiación.
Ejemplos típicos de aplicación
- Prismas y ventanas para espectroscopía infrarroja debido a su transmisión en regiones seleccionadas del IR.
- Pantallas fluorescentes de rayos X y materiales centelleadores para detección de radiación e imagen.
- Sustratos o capas de conversión en dispositivos optoelectrónicos y detectores donde se aprovechan la alta polarizabilidad y respuesta de la red iónica.
Si se requiere un resumen conciso de la aplicación más allá de estos usos generales, la selección se basa típicamente en el rango de transmisión óptica, el control de la higroscopicidad y las características de respuesta a la radiación.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Riesgos para la Salud y el Medio Ambiente
Los resúmenes de clasificación GHS reportados incluyen: H315 (48,4 %): Provoca irritación cutánea; H317 (42,9 %): Puede causar una reacción alérgica en la piel; H319 (48,4 %): Provoca irritación ocular grave; H335 (47,3 %): Puede provocar irritación respiratoria; H400 (18,7 %): Muy tóxico para la vida acuática. Un resumen de peligros indica que el yoduro de cesio es un irritante cutáneo y ocular fuerte y puede actuar como sensibilizador de la piel; es nocivo por ingestión. La guía de control de exposición para yoduros indica un valor límite umbral de 0,01 \(\mathrm{ppm}\) (fracción inhalable y vapor). Los resultados ocupacionales adversos reportados incluyen dermatitis de contacto (alérgica). Estas clasificaciones de peligros pueden variar según el perfil de impurezas y la forma (por ejemplo, anhidro versus hidratado), por lo que las evaluaciones de riesgo deben ser específicas para el material.
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulaciones, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
Consideraciones para el Almacenamiento y la Manipulación
Dado que el \(\ce{CsI}\) es higroscópico y deliquescente, debe almacenarse en recipientes herméticamente cerrados bajo una atmósfera seca (se recomienda embalaje inerte o desecante) para minimizar la absorción de humedad y evitar la formación de grumos o solución. Evitar la exposición a oxidantes fuertes y fuentes de halogenación que puedan oxidar \(\ce{I-}\) a yodo. Manipular con el equipo de protección personal adecuado para prevenir el contacto con la piel y los ojos (guantes, gafas) y minimizar la inhalación de polvo (ventilación local extractora o protección respiratoria cuando pueda formarse polvo o aerosoles). Para condiciones precisas de almacenamiento, vida útil y compatibilidad, consultar la documentación técnica del proveedor y la SDS del producto.
