Ó rubidium, s atomovým číslem 37 a atomovou hmotností 85,5 u, je velmi měkký alkalický kov bílé nebo stříbrné barvy. Stejně jako ostatní alkalické kovy i tento prvek prudce reaguje s vodou a vzduchem. Jeho bod tání je 39 °C, zatímco jeho bod varu je 688 °C.
Byl objeven v roce 1861 od německých vědců Gustava Kirchhoffa a Roberta Bunsena během analýzy minerálu lepidolitu spektroskopem. Lze jej použít při výrobě fotobuněk, speciálních skel a jako pohonná látka v iontových motorech kosmických lodí. Rubidium tvoří velké množství sloučenin, i když žádná z nich zatím nemá významné komerční využití.
Přečtěte si také: Uhlík – jeden z nejrozšířenějších prvků ve vesmíru
souhrn
alkalického kovu protonové číslo 37 a atomová hmotnost 85,5 u
Má stříbřitě bílou barvu.
Objevili ho v roce 1861 Gustav Kirchhoff a Robert Bunsen.
Prudce reaguje s vodou a při kontaktu se vzduchem může spontánně hořet.
Je velmi měkký, stejně jako ostatní alkalické kovy.
Používá se při výrobě speciálních skel a atomových hodin.
Vlastnosti rubidia
Symbol: Rb
atomová hmotnost: 85,5 u
protonové číslo: 37.
elektronegativita: 0,82.
Hustota: 1,53 g/cm³.
Fúzní bod: 39 °C.
Bod varuTeplota tání: 668 °C.
elektronická konfigurace: [Kr] 5 s1.
chemická řada: alkalické kovy.
Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)
Vlastnosti rubidia
jako celek kovový prvek, rubidium má a charakteristický lesk, navíc v bílé nebo stříbrné barvě. Vzhledem k tomu, že rubidium patří do skupiny alkalických kovů v periodické tabulce, má klasické vlastnosti této rodiny, jako je skutečnost, že ve srovnání s jinými kovy není příliš husté. extrémně měkký — lze ho dokonce krájet jednoduchým nožem — a také proto, že prudce reaguje s vodou a vytváří zásaditou sloučeninu (alkalickou), jak reakce ukazuje následovat:
2 Rb (s) + H2Ó (1) → 2 RbOH (tady) + H2(G)
Ó vodík vznikající při této reakci se zapálí při setkání s kyslíkem přítomným ve vzduchu. Rubidium, včetně může se sám vznítit při kontaktu se vzduchem protože je v něm přítomen kyslík a manipulace s ním tedy vyžaduje opatrnost, ostatně další klasickou vlastností alkalických kovů je, že jsou velmi reaktivní. Níže uvedená reakce ukazuje reakci rubidia s kyslíkem za vzniku oxidu alkalického charakteru.
4 Rb (s) + O2(G) → 2 Rb2Ó (s)
Ve srovnání s jinými alkalickými kovy nižší atomový paprsek (lithium, sodík a draslík), Reakce rubidia s vodou nebo kyslíkem jsou prudší, protože jeho valenční elektron má větší energii.
Přečtěte si také: Niob — kov s různými průmyslovými a komerčními aplikacemi
Historie Rubidia
rubidium bylo objevili v roce 1861 němečtí vědci Gustav Kirchhoff a Robert Bunsen, ve městě Heidelberg, Německo. Pomocí svého nově vynalezeného nástroje, spektroskopu, Kirchhoff a Bunsen provedli analýzu vzorků, dokud nenašli dva nové prvky: cesium (Cs) v minerální vodě a rubidium v minerálu lepidolit.
Název rubidium pochází z barvy jeho spektrální emisní čáry, která je červená (rubidius, v latině). Bunsenovi se dokonce podařilo izolovat kovové vzorky rubidia.
Kde se Rubidium nachází?
Žádná ruda nemá rubidium jako prioritní složku. Jeho největší výskyt je jako vedlejší produkt v lepidolitu a polucitu, které mohou obsahovat 3,5 % a 1,5 % oxidu rubidia. Zásoby tohoto minerálu jsou rozmístěny po celém světě, stejně jako v Austrálii, Kanadě, Číně, Namibii a Zimbabwe, procesy těžby a zpracování nerostu však stále mají neúměrné náklady.
Rubidium aplikace
Ó trh se speciálním sklem je hlavní pro rubidium, stejně jako fotobuňky. Stejně jako jeho podobné cesium se při výrobě používá také rubidium atomové hodiny, zařízení extrémně přesné a mimořádně důležité pro kalibraci GPS, Global Positioning System. Rozdíl oproti cesiovým hodinám je v tom, že rubidiové atomové hodiny, kromě toho, že jsou levné, mohou být vyrobeny pro které jsou velké asi jako krabička od sirek a přesto zůstávají přesné na miliony nebo dokonce miliardy let starý.
![Césiové atomové hodiny umístěné v Německu, které si udrží přesnost po dobu 2 milionů let. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
Ó rubidium se přirozeně vyskytuje jako dva izotopy., O 85Rb, který je stabilní, a 87Rb, radioaktivní, s časem do poločas rozpadu 48,8 miliardy let. To opět dává tomuto izotopu funkci hodin, ale geologické hodiny. Ó 87Rb podléhá radioaktivnímu rozpadu na izotop 87Sr, který je stabilní, takže můžete porovnávat množství 87Rb a 87Sr s přirozeně se vyskytujícím izotopem 86Sr pro rockové randění.
Protože se rubidium snadno ionizuje, bylo zvažováno použití v iontových motorech v kosmických lodích, a iontový tryskový systém, mnohem ekonomičtější než konvenční tryskáče, a dokáže vyrobit rakety více světlo. Sloučenina RbAg4já5 se také ukázalo jako důležité, protože se v současnosti jedná o iontový krystal s nejvyšší vodivostí okolním podmínkám, což jej staví do pozice použití v tenkovrstvých bateriích.
Uhličitan rubidium se používá ke snížení elektrické vodivosti materiálů, což zlepšuje stabilitu a životnost telekomunikačních sítí s optickými vlákny. Chlorid rubidium lze použít k léčbě deprese. V jiných aplikacích lze hydroxid rubidný použít také při výrobě ohňostrojů k oxidaci jiných prvků a tím k vytvoření fialových tónů.
Přečtěte si také: Tellur - chemický prvek s chemií podobnou síře
Jaká opatření by měla být přijata s rubidiem?
Nejsou známy žádné problémy způsobené lidskému zdraví v důsledku expozice přírodnímu rubidiu a jeho použití má malý dopad na životní prostředí.
Jak však již bylo zmíněno, manipulace s rubidiem v kovové formě musí být prováděna opatrně, protože se může spontánně vznítit, když přijde do styku se vzduchem. Vaše reakce s vodou je také velmi výbušná, proto musí být v experimentech použito kontrolované množství rubidia.
řešená cvičení
Otázka 1 — (UFU/2008)
K určení stáří Země a hornin vědci používají radioizotopy s velmi dlouhým poločasem rozpadu, jako je Uran-238 a Rubidium-87. Při radioaktivním rozpadu Rubidium-87 dochází k emisi negativní beta částice.
V tomto případě má tvarovaný prvek
(A) 49 protonů a 38 neutronů.
(B) 37 protonů a 50 neutronů.
(C) 39 protonů a 48 neutronů.
(D) 38 protonů a 49 neutronů.
Řešení
Otázka říká, že při rozpadu rubidia-87 dochází k emisi negativní beta částice, což je elektron vyvržený z jádra rozpadem neutron a proto je reprezentován jako -1β0, tedy s nábojem -1 a zanedbatelnou hmotností, stejně jako elektron. Reakce radioaktivního rozpadu je následující:
37Rb87 → -1β0 + TheXB
Bytost The atomové číslo vzniklého prvku a B hmotnostní číslo vytvořeného prvku.
Můžeme tedy říci, že:
37 = -1 + a; tedy a = 38;
87 = 0 + b; tedy b = 87.
Diktujeme prvek s atomovým číslem 38 a hmotnostním číslem 87. Protože počet neutronů lze určit vzorcem A = Z + n, výpočet se provádí:
87 = 38 + n; tedy n = 49
Proto, živel vytvořený má 38 protonů a 49 elektronů.
Otázka 2 — (IFGO/2012)
Rubidium je alkalický kov, který má lesklou stříbřitou bílou barvu, která při kontaktu se vzduchem rychle vybledne. Křemík je druhým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře. Rubidium lze použít ve fotoelektrických článcích a křemíku při výrobě mikroelektronických zařízení.
Při srovnání těchto dvou prvků je správné říci, že:
(A) křemík má větší atomový poloměr.
(B) křemík má větší elektronovou afinitu.
(C) rubidium má vyšší ionizační energii.
(D) křemík je méně elektronegativní.
(E) rubidium méně pravděpodobně ztratí elektrony.
Řešení
Ó křemík je nekov rodiny 14, který se nachází ve třetí periodě periodické tabulky. Rubidium je alkalický kov z páté periody periodické tabulky.
Rubidium má proto větší atomový poloměr než křemík, protože čím delší je perioda, čím větší je počet elektronických vrstev, a tím větší je atomový poloměr, což znehodnocuje alternativu A.
THE ionizační energie je energie potřebná k odstranění valenčního elektronu z izolovaného atomu v plynném stavu, to znamená, že souvisí se snadností odstranění valenčních elektronů z daného prvku. Rubidium, jako alkalický kov, 5s podúrovně1, má větší tendenci ztrácet elektrony; tedy nižší ionizační energie, klasická vlastnost kovů včetně. Proto alternativy C a E nemohou být správné.
Křemík není o nic méně elektronegativní než rubidium, protože křemík je druh menšího atomového poloměru a prvky menšího atomového poloměru mají větší elektronegativitu, takže písmeno D nemůže být opravit.
Šablona je tedy písmeno B, protože křemík má ve skutečnosti větší elektronovou afinitu, což je energie uvolněná nebo absorbovaná atomem, když do něj přijme elektron. valenční vrstva. Když je proces příznivý, energie se uvolňuje a elektronová afinita je vyšší, jinak je energie absorbována a elektronová afinita je nižší. Protože rubidium má větší tendenci ztrácet elektrony, nemůže mít větší elektronovou afinitu než křemík.
Obrazové kredity
[1] geogif / Shutterstock.com
Autor: Stéfano Araújo Novais
Učitel chemie
