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銫是元素周期表上電負(fù)性最小的元素，所以你可能會認(rèn)為你不能用氧化還原反應(yīng)來迫使它以元素形式釋放銫。錯了。電負(fù)性只是決定化學(xué)性質(zhì)的一種化學(xué)性質(zhì)。然而，反應(yīng)是由產(chǎn)生最大熵的物質(zhì)驅(qū)動的，而熵又是由任何給定反應(yīng)的能量變化和相變化所驅(qū)動的。在從CsCl置換Cs的情況下，你必須打破CsCl晶格，如果你的反應(yīng)要成功，你需要在產(chǎn)物金屬晶格中產(chǎn)生至少與你用來分解CsCl晶格一樣多的自由能。如果你考慮CsCl+M→Cs+MCl的情況，沒有金屬M(fèi)能取代Cs產(chǎn)生足夠大的熵和能量變化——CsCl的晶格焓非常高，沒有一價金屬氯化物能從晶格形成中產(chǎn)生足夠的能量，因?yàn)槟阈枰獜腃sCl中分解Cs。但是要考慮鈣。由于Ca和Cl的相對尺寸，CaCl2的晶格焓非常大，是CsCl的三倍多，這意味著用CaCl2代替CsCl有著巨大的能量效益。所以，在700°C時，你會得到反應(yīng)：
2CsCl（l）+Ca（s）→CaCl2（s）+2Cs（g）
這個反應(yīng)產(chǎn)生游離銫的原因有幾個-首先，CaCl2的晶格焓遠(yuǎn)大于反應(yīng)物的晶格焓，其次，銫的生成高于其沸點(diǎn)，因此熵有了巨大的增加，第三，銫被驅(qū)離反應(yīng)并離開系統(tǒng)。在實(shí)際操作中，您可以執(zhí)行以下操作（注意，這只是一個概要描述，而不是準(zhǔn)備工作的全部細(xì)節(jié)，請參見本文末尾的注釋）：在惰性氣氛中混合Ca和CsCl，并放入石英玻璃管中，用石英棉塞住，以防止反應(yīng)成分濺入收集安瓿中。然后將其連接到定制的二氧化硅或石英部分，并與石英管組裝，如下所示。將整個設(shè)備加熱到200攝氏度，同時拉動高真空（即至少有一個壓差泵或渦輪泵的旋轉(zhuǎn)泵），以除去任何可能污染產(chǎn)品的空氣或濕氣。干燥和脫氣后，將石英部分加熱到700攝氏度，保持其余設(shè)備的溫度，以保持Cs產(chǎn)品通過，并向你所擁有的任何上帝祈禱玻璃不會破碎。如果它真的碎了，你可能會死。最后，當(dāng)Cs收集到安瓿中時，密封安瓿，享受您美麗的金色樣本（是的，Cs是金色的）。
我親自這樣做是為了準(zhǔn)備Cs和Rb的樣本，這些樣本現(xiàn)在都在我的元素集合中了。在我的時間里，我已經(jīng)處理過許多非常不愉快和危險的反應(yīng)和化學(xué)物質(zhì)，但這些準(zhǔn)備工作無疑是我做過的最可怕的兩件事。
不過，這一點(diǎn)我再強(qiáng)調(diào)也不為過——這是實(shí)驗(yàn)室里最危險的制劑之一，而且有很多可能會導(dǎo)致災(zāi)難性的致命錯誤。除非你完全掌握了所有必要的方法，閱讀了有關(guān)該制劑的正式文獻(xiàn)（例如Gmelin），準(zhǔn)備了所有必要的實(shí)驗(yàn)室和安全設(shè)備，并且你真的，真的，真的需要一個Cs或Rb的樣品，你無法用其他方法得到。然后再問自己你是否確定你需要它…
