Primero, no tendrá que hacer esto en el verano, ya que el cesio se derrite a 83.3 ° F, y las temperaturas en las cercanías del lago Michigan en un día de verano a menudo exceden esto y, por lo tanto, su “bloque” de cesio sería, en cambio, más de una gota Sin embargo, no se preocupe si el lago está congelado (como suele ser en invierno); El cesio elemental reacciona con el agua incluso a temperaturas inferiores a -100 ° F, y el calor de la reacción derretirá rápidamente el hielo (y el cesio, para el caso).
El cesio reacciona con agua con bastante violencia; El cesio es el más electropositivo de los elementos conocidos y, por lo tanto, está extremadamente dispuesto a regalar su electrón más externo a cualquiera que lo tome. En la reacción de cesio-agua, cada molécula de cesio emite un electrón al hidrógeno en una molécula de agua, liberándolo; el ion hidroxilo restante forma un enlace iónico con el ion cesio, lo que da como resultado hidróxido de cesio en solución con el agua restante. Los hidrógenos libres se emparejarán entre sí para formar hidrógeno gaseoso.
Esta reacción libera una enorme cantidad de energía química, en forma de calor, y este calor derrite rápidamente el cesio, hierve el agua y, de hecho (especialmente en los volúmenes propuestos) hierve el cesio mismo. El calor será suficiente para encender el hidrógeno liberado, siempre que pueda encontrar oxígeno libre para interactuar, y por lo tanto, parte del hidrógeno liberado por esta reacción se quemará (formando agua) y liberará más calor al medio ambiente. Sin embargo, es muy difícil predecir qué cantidad de hidrógeno se quemará; La ebullición explosiva tanto del agua como del cesio dispersa rápidamente los ingredientes de la reacción y tiende a diluir el hidrógeno gaseoso en la atmósfera. Por lo tanto, la cantidad de hidrógeno que realmente se quema es muy difícil de estimar sin simulaciones detalladas o experimentación empírica.
El calor estándar de formación de CsOH es −416.2 kJ / mol. 100 toneladas de cesio contienen aproximadamente 752445 moles de cesio, por lo que la formación del CsOH generará aproximadamente 313167 megajulios de calor. Se crean 376222 moles adicionales de gas hidrógeno, que, si se enciende completamente, proporcionará otros 90970 megajulios de calor. Esta es una explosión aproximadamente equivalente a 75 a 100 toneladas de TNT (dependiendo de la cantidad de hidrógeno que se enciende).
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Hay un video en YouTube que muestra cómo explotan 100 toneladas de TNT:
Eso está en tierra, más que en agua, pero el efecto sería comparable. La principal diferencia es que la nube ascendente sería blanca en lugar de negra, siendo casi completamente vapor de agua. Sería bastante visible y posiblemente audible desde Chicago. Probablemente también habría una onda de choque en el agua, que sería detectable con instrumentos, pero probablemente no particularmente notable, en las costas.
La reacción también liberaría 752445 moles de hidróxido de cesio en el agua, lo que lo alcalinizaría fuertemente, matando a cualquier pez en el área que no fue asesinado por la onda de choque inicial y creando una catástrofe ecológica significativa, si localizada. Sin embargo, el efecto sobre la ecología global del lago probablemente sería bastante mínimo; El lago Michigan contiene 4.918 billones de metros cúbicos de agua (y eso sin contar el agua en el lago Hurón, que es hidrológicamente contiguo con el lago Michigan), más que suficiente para diluir el hidróxido de cesio a un nivel que sería difícil de detectar (está en la vecindad de 10 partes por billón si he hecho bien las matemáticas).
Tenga en cuenta que el vertido de metales alcalinos en cualquier cuerpo de agua en el estado de Illinois es una violación de varias leyes estatales y federales, y el vertido de cualquier contaminante industrial en el lago Michigan es una violación del Pacto de los Grandes Lagos. Teniendo en cuenta que Theodore Gray recibió una llamada telefónica de advertencia del Estado de Illinois en respuesta a sus planes anunciados de dejar caer pequeñas cantidades de sodio y potasio en su pequeño estanque privado [1], me imagino que la Agencia de Protección Ambiental de Illinois se volvería loca. contra el muro contra el responsable de este acto, especialmente porque el lago Michigan es la principal fuente de agua para la ciudad de Chicago y miles de otras comunidades que bordean el lago. De hecho, debido al acuerdo internacional entre Estados Unidos y Canadá que exige que ambas naciones actúen para preservar la calidad del agua en los Grandes Lagos, las personas responsables de este acto podrían verse sujetas a enjuiciamiento tanto en Estados Unidos como en Estados Unidos. Canadá.
Notas al pie
[1] Fiesta de sodio