Iodeto de césio (7789-17-5) Propriedades Físicas e Químicas
Iodeto de césio
Sal iodeto inorgânico de metal alcalino utilizado em aplicações ópticas e de detecção por radiação, fornecido para os setores de ciência de materiais, análises e fabricação de detectores.
| Número CAS | 7789-17-5 |
| Família | Haleto de metal alcalino (sal inorgânico) |
| Forma típica | Sólido cristalino higroscópico |
| Graus comuns | EP |
O iodeto de césio é um haleto inorgânico de metal alcalino composto por um maior ânion iodeto altamente polarizável coordenado a um cátion césio monovalente; pertence à classe de sais iônicos simples com a estequiometria \(\ce{CsI}\). Estruturalmente, adota a rede cristalina cúbica tipo CsCl sob condições ambientais (simetria cúbica primitiva com um cátion e um ânion por sítio da rede), produzindo um sólido altamente simétrico e com energia reticular relativamente baixa em comparação com sais formados por cátions menores. Electronicamete, a ligação é predominantemente iônica com polarizabilidade significativa do \(\ce{I-}\), o que afeta o comportamento óptico e dielétrico e sustenta sua utilidade em aplicações fotônicas e em detectores de radiação ionizante.
Fisicoquimicamente, o iodeto de césio é um sólido polar, higroscópico e deliquescente; absorve facilmente umidade e pode formar soluções aquosas concentradas. Como sal de uma base forte e um ácido forte, soluções aquosas concentradas são essencialmente neutras na ausência de impurezas oxidantes ou hidrolíticas, porém o iodeto é facilmente oxidado por oxidantes comuns a iodo molecular. Ambientes térmicos e radiativos podem influenciar propriedades ópticas e eletrônicas (ex.: rendimento de cintilação, função trabalho) devido à formação de defeitos e migração iônica na rede. A relevância industrial decorre da transparência óptica em partes da região infravermelha e das propriedades de cintilação, que levaram a aplicações em prismas infravermelhos, telas fluorescentes de raios X e contadores de cintilação.
Graus comerciais comuns relatados para esta substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto atual de dados.
Ponto de Fusão ou Decomposição
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto atual de dados.
Solubilidade em Água
Não há valor quantitativo de solubilidade fornecido no contexto atual de dados. Qualitativamente, \(\ce{CsI}\) é altamente solúvel em água e é higroscópico/deliquescente; a rede iônica é facilmente solvata pela água, produzindo soluções concentradas de iodeto. O comportamento de solubilidade reflete o equilíbrio entre energia reticular (relativamente baixa para íons grandes) e energia livre favorável de hidratação para \(\ce{Cs+}\) e \(\ce{I-}\).
pH da Solução (Comportamento Qualitativo)
Não há pH aquoso medido disponível no contexto atual de dados. Pelos princípios ácido-base, soluções de \(\ce{CsI}\) preparadas a partir de quantidades estequiométricas de hidróxido de césio e ácido hidriódico são esperadas como essencialmente neutras, pois \(\ce{Cs+}\) e \(\ce{I-}\) são os parceiros conjugados de uma base forte e um ácido forte, respectivamente. O iodeto é uma base muito fraca; desvios da neutralidade na prática decorrem principalmente de impurezas, produtos de hidrólise ou oxidação do iodeto a iodo.
Propriedades Químicas
Comportamento Ácido-Base
O iodeto de césio é um sal iônico derivado do césio (ácido conjugado: hidróxido de césio, base forte) e do ácido hidriódico (ácido forte); portanto, apresenta atividade ácido-base intrínseca desprezível em água. O ânion \(\ce{I-}\) é uma base de Brønsted muito fraca e não afeta significativamente o pH da solução sob condições neutras. Na presença de agentes oxidantes fortes, \(\ce{I-}\) pode ser oxidado a \(\ce{I2}\) (iodo molecular), o que altera as propriedades redox e acidez aparente do sistema.
Reatividade e Estabilidade
\(\ce{CsI}\) é quimicamente estável sob condições normais de manuseio mas é higroscópico e absorve umidade atmosférica, podendo levar à deliquescência. É geralmente estável ao calor até a região de fusão ou decomposição; dados térmicos específicos não são fornecidos aqui. Quimicamente, \(\ce{I-}\) é suscetível à oxidação por halogênios, peróxidos e outros oxidantes, produzindo iodo ou oxiânions de iodo superiores em ambientes fortemente oxidantes. O contato com ácidos fortes ou oxidantes deve ser controlado. A fase cristalina observada corresponde ao tipo estrutural CsCl; os descritores cristalográficos relatados incluem grupo espacial P m -3 m (número do grupo espacial 221) e parâmetro da célula unitária a = 4,5667 \(\mathrm{\AA}\), consistente com rede cúbica simples contendo um \(\ce{Cs+}\) e um \(\ce{I-}\) por célula unitária.
Parâmetros Moleculares e Iônicos
Fórmula e Massa Molecular
Fórmula molecular: \(\ce{CsI}\)
Massa molecular: 259,8099 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
Massa exata: 259,80992
Massa monoisotópica: 259,80992
Descritores estruturais: SMILES "[I-].[Cs+]", InChI InChI=1S/Cs.HI/h;1H/q+1;/p-1, InChIKey XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M.
Íons Constituintes
Componentes iônicos principais: \(\ce{Cs+}\) e \(\ce{I-}\). O grande raio iônico de \(\ce{Cs+}\) e a alta polarizabilidade de \(\ce{I-}\) produzem uma rede com energia reticular menor do que sais de metais alcalinos menores e conferem propriedades ópticas e dielétricas notáveis. Os dados da estrutura cristalina indicam um \(\ce{Cs+}\) e um \(\ce{I-}\) por célula unitária na disposição cúbica tipo CsCl (parâmetro da célula unitária a = 4,5667 \(\mathrm{\AA}\)).
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
CAS RN: 7789-17-5
Número EC: 232-145-2
UNII: U1P3GVC56L
DSSTox Substance ID: DTXSID3064859
Número NSC: 15199
InChIKey: XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M
SMILES: "[I-].[Cs+]"
InChI: InChI=1S/Cs.HI/h;1H/q+1;/p-1
Sinônimos e Nomes Comuns
Sinônimos relatados incluem: iodeto de césio; Caesium iodide; Cesium iodide (CsI); cesium monoiodide. Sinônimos adicionais fornecidos pelo depositante e descritores comerciais existem em listagens de fornecedores; os acima representam nomes comumente usados.
Aplicações Industriais e Comerciais
Funções e Setores de Uso
O iodeto de césio funciona como material cristalino iônico com características ópticas e de cintilação favoráveis. É empregado em setores que requerem transparência no infravermelho, detecção de radiação ionizante e imagem por raios X: janelas ópticas e prismas para espectroscopia IR, telas fluorescentes de raios X e detectores de cintilação, além de outros componentes fotônicos ou sensíveis à radiação.
Exemplos Típicos de Aplicação
- Prismas e janelas para espectroscopia no infravermelho devido à transmissão em regiões selecionadas do IR.
- Telas fluorescentes de raios X e materiais cintiladores para detecção e imagem de radiação.
- Substratos ou camadas de conversão em dispositivos optoeletrônicos e detectores onde a alta polarizabilidade e resposta da rede iônica são exploradas.
Se for necessária uma síntese concisa da aplicação além desses usos gerais, a seleção é tipicamente baseada na faixa de transmissão óptica, controle da higroscopicidade e características de resposta à radiação.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Perigos à Saúde e ao Meio Ambiente
Os resumos de classificação GHS relatados incluem: H315 (48,4%): Provoca irritação cutânea; H317 (42,9%): Pode provocar reação alérgica na pele; H319 (48,4%): Provoca irritação ocular grave; H335 (47,3%): Pode provocar irritação respiratória; H400 (18,7%): Muito tóxico para a vida aquática. Um resumo de perigos indica que o iodeto de césio é irritante para a pele e olhos fortes e pode atuar como sensibilizador cutâneo; é nocivo por ingestão. A orientação de controle de exposição para iodetos lista um valor limite de exposição de 0,01 \(\mathrm{ppm}\) (fração inalável e vapor). Resultados adversos ocupacionais relatados incluem dermatite por contato (alérgica). Essas classificações de perigo podem variar com o perfil de impurezas e a forma (por exemplo, anidro vs. hidratado), portanto, avaliações de risco devem ser específicas para o material.
Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
Considerações sobre Armazenamento e Manuseio
Como \(\ce{CsI}\) é higroscópico e deliquescente, deve ser armazenado em recipientes hermeticamente fechados sob atmosfera seca (embalagem inerte ou dessecante recomendados) para minimizar a absorção de umidade e prevenir a formação de torrões ou solução. Evitar exposição a agentes oxidantes fortes e fontes de halogenação que possam oxidar \(\ce{I-}\) em iodo. Manusear utilizando equipamento de proteção individual apropriado para prevenir contato com pele e olhos (luvas, óculos de proteção) e minimizar a inalação de poeira (ventilação local exaustora ou proteção respiratória quando poeira ou aerossóis possam se formar). Para condições precisas de armazenamento, vida útil e compatibilidade, consultar a documentação técnica do fornecedor e a FDS do produto.
