О рубидий, с атомен номер 37 и атомна маса 85,5 u, е много мек алкален метал, бял или сребрист на цвят. Подобно на други алкални метали, този елемент реагира бурно с вода и въздух. Неговата точка на топене е 39 °C, докато точката на кипене е 688 °C.
Открит е през 1861 г от немските учени Густав Кирхоф и Роберт Бунзен по време на анализ на минерала лепидолит със спектроскоп. Може да се използва при производството на фотоклетки, специални очила и като гориво в йонни двигатели на космически кораби. Рубидият образува голям брой съединения, въпреки че нито едно от тях все още няма значително търговско приложение.
Прочетете също: Въглеродът е един от най-разпространените елементи във Вселената
Резюме
алкален метал на атомно число 37 и атомна маса 85,5 u.
Има сребристо-бял цвят.
Открит е през 1861 г. от Густав Кирхоф и Робърт Бунзен.
Реагира бурно с вода и може спонтанно да изгори при контакт с въздух.
Той е много мек, точно като другите алкални метали.
Използва се при производството на специални очила и атомни часовници.
Свойства на рубидий
символ: Rb
атомна маса: 85,5 единици
атомно число: 37.
електроотрицателност: 0,82.
Плътност: 1,53 g/cm³.
Точка на сливане: 39°C.
Точка на кипене: 668°С.
електронна конфигурация: [Kr] 5s1.
химическа серия: алкални метали.
Характеристики на рубидий
като цяло метален елемент, рубидият има a характерен блясък, в допълнение към бял или сребрист цвят. Тъй като принадлежи към групата на алкалните метали в периодичната таблица, рубидий има класическите характеристики на това семейство, като факта, че не е много плътен в сравнение с други метали. изключително мек — дори може да се реже с обикновен нож — а също и защото реагира бурно с вода, образувайки основно съединение (алкално), както реакцията показва последвам:
2 Rb (с) + H2О (1) → 2 RbOH (тук) + H2(ж)
О водород генерираният при тази реакция се запалва при среща с кислорода във въздуха. Рубидият, включително, може да се запали самостоятелно при контакт с въздух поради наличието на кислород в него и следователно, боравене с него изисква внимателно, в края на краищата друга класическа характеристика на алкалните метали е, че те са много реактивни. Реакцията по-долу показва реакцията на рубидий с кислород, образувайки оксид с алкален характер.
4 Rb (с) + О2(ж) → 2 Rb2О (с)
В сравнение с други алкални метали от по-ниски атомен лъч (литий, натрий и калий), Реакциите на рубидий с вода или кислород са по-бурни, тъй като неговият валентен електрон има по-голяма енергия.
Прочетете също: Ниобий — метал с различни промишлени и търговски приложения
История на рубидий
рубидий беше открит през 1861 г. от немските учени Густав Кирхоф и Робърт Бунзен, в град Хайделберг, Германия. Използвайки своя новоизмислен инструмент, спектроскопа, Кирхоф и Бунзен извършиха анализ на проби, докато не открият два нови елемента: цезий (Cs) в минералната вода и рубидий в минерала лепидолит.
Името рубидий идва от цвета на неговата спектрална емисионна линия, която е червена (рубидий, на латински). Бунзен дори успява да изолира проби от метален рубидий.
Къде се намира Рубидий?
Нито една руда няма рубидий като приоритетна съставка. Най-голямото му разпространение е като страничен продукт в лепидолита и полуцита, които могат да съдържат съответно 3,5% и 1,5% рубидиев оксид. Запасите от този минерал са разпространени по целия свят, както в Австралия, Канада, Китай, Намибия и Зимбабве, но процесите на добив и преработка на минерала все още имат непосилни разходи.
Рубидиеви приложения
О специалният пазар на стъкло е основният за рубидий, както и фотоклетки. Освен подобния му цезий, рубидий се използва и при производството на атомни часовници, устройства с изключителна прецизност и от изключително значение за калибрирането на GPS, глобалната система за позициониране. Разликата с цезиевите часовници е, че рубидиевите атомни часовници, освен че са евтини, могат да бъдат произведени за които са с размерите на кибритена кутия и все пак остават точни с милиони или дори милиарди години.
![Цезиев атомен часовник, намиращ се в Германия, който ще поддържа точност в продължение на 2 милиона години. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
О рубидий се среща естествено като два изотопа., О 85Rb, който е стабилен, и 87Rb, радиоактивен, с време до полуживот от 48,8 милиарда години. Това отново дава часовникова функция на този изотоп, но геоложки часовник. О 87Rb претърпява радиоактивен разпад до изотопа 87Sr, който е стабилен, така че можете да сравните количествата на 87Rb и 87Sr с естествено срещащия се изотоп 86Старши за рок запознанства.
Тъй като се йонизира лесно, рубидий се счита за използване в йонни двигатели в космически кораби, а йонна двигателна система, много по-икономична от конвенционалните двигатели и може да направи ракетите повече светлина. Съединението RbAg4аз5 също е доказано важно, тъй като в момента е йонният кристал с най-висока проводимост условия на околната среда, което го поставя в позиция да се използва в тънкослойни батерии.
Рубидиевият карбонат се използва за намаляване на електрическата проводимост на материалите, което подобрява стабилността и издръжливостта на телекомуникационните мрежи с оптични влакна. Рубидиевият хлорид може да се използва за лечение на депресия. В други приложения рубидиевият хидроксид може да се използва и за направата на фойерверки за окисляване на други елементи и по този начин за получаване на виолетови тонове.
Прочетете също: Телур - химичен елемент с химия, подобна на сярата
Какви предпазни мерки трябва да се вземат с рубидий?
Не са известни проблеми, причинени на човешкото здраве в резултат на излагане на естествен рубидий и употребата му има малко въздействие върху околната среда.
Въпреки това, както беше споменато по-горе, боравенето с рубидий в метална форма трябва да се извършва внимателно, тъй като той може спонтанно да се запали, когато влезе в контакт с въздух. Вашият реакцията с вода също е много експлозивна, следователно в експериментите трябва да се използват контролирани количества рубидий.
решени упражнения
Въпрос 1 — (UFU/2008)
За да определят възрастта на Земята и скалите, учените използват радиоизотопи с много дълъг период на полуразпад, като уран-238 и рубидий-87. При радиоактивния разпад на Рубидий-87 има емисия на отрицателна бета частица.
В този случай формираният елемент има
(A) 49 протона и 38 неутрона.
(B) 37 протона и 50 неутрона.
(C) 39 протона и 48 неутрона.
(D) 38 протона и 49 неутрона.
Резолюция
Въпросът гласи, че при разпадането на рубидий-87 има излъчване на отрицателна бета частица, която е електрон, изхвърлен от ядрото от разпадането на неутрон и затова се представя като -1β0, тоест със заряд -1 и незначителна маса, точно като електрона. Реакцията на радиоактивен разпад е както следва:
37Rb87 → -1β0 + ВхБ
Битие В атомния номер на образувания елемент и Б масовото число на образувания елемент.
И така, можем да кажем, че:
37 = -1 + а; следователно, а = 38;
87 = 0 + b; следователно, b = 87.
Ние диктуваме елемент с атомно число 38 и масово число 87. Тъй като броят на неутроните може да се определи по формулата A = Z + n, изчислението се извършва:
87 = 38 + n; следователно n = 49
Следователно, на елемент образуваният има 38 протона и 49 електрона.
Въпрос 2 — (IFGO/2012)
Рубидият е алкален метал, който има лъскав сребристо бял цвят, който бързо избледнява при контакт с въздуха. Силицият е вторият най-разпространен елемент в земната кора. Рубидият може да се използва в фотоелектрични клетки и силиций при производството на микроелектронни устройства.
Сравнявайки тези два елемента, правилно е да се каже, че:
(A) силицият има по-голям атомен радиус.
(B) силицият има по-голям електронен афинитет.
(C) рубидият има по-висока йонизираща енергия.
(D) силицият е по-малко електроотрицателен.
(E) е по-малко вероятно рубидий да загуби електрони.
Резолюция
О силиций е неметал от семейство 14, намиращ се в третия период на периодичната таблица. Рубидият е алкален метал от петия период на периодичната таблица.
Следователно рубидият има по-голям атомен радиус от силиция, тъй като колкото по-дълъг е периодът, толкова по-голям е броят на електронните слоеве и по този начин по-голям е атомният радиус, което обезсилва алтернатива А.
THE йонизираща енергия е енергията, необходима за отстраняване на валентен електрон от изолиран атом в газообразно състояние, тоест тя е свързана с лекотата на отстраняване на валентни електрони от даден елемент. Рубидий, като алкален метал, от 5s подниво1, има по-голяма склонност да губи електрони; следователно, по-ниска енергия на йонизация, класическо свойство на металите, включително. Следователно алтернативи C и E не могат да бъдат правилни.
Силицият е не по-малко електроотрицателен от рубидия, тъй като силицият е вид по-малък атомен радиус и елементи с по-малък атомен радиус имат по-голяма електроотрицателност, така че буквата D не може да бъде правилно.
По този начин шаблонът е буквата B, тъй като всъщност силицият има по-голям електронен афинитет, който представлява енергията, освободена или погълната от атом, когато той получи електрон в своя валентен слой. Когато процесът е благоприятен, енергията се освобождава и афинитетът към електроните е по-висок, в противен случай енергията се абсорбира и афинитетът към електроните е по-нисък. Тъй като рубидият има по-голяма склонност да губи електрони, той не може да има по-голям електронен афинитет от силиция.
Кредити за изображения
[1] geogif / Shutterstock.com
От Стефано Араужо Новаис
Учител по химия
