Ö Rubidium, mit der Ordnungszahl 37 und einer Atommasse von 85,5 u, ist ein sehr weiches Alkalimetall, weiß oder silberfarben. Wie andere Alkalimetalle reagiert dieses Element heftig mit Wasser und Luft. Sein Schmelzpunkt liegt bei 39 °C, während sein Siedepunkt bei 688 °C liegt.
Es wurde 1861 entdeckt von den deutschen Wissenschaftlern Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen bei der Analyse des Minerals Lepidolith mit einem Spektroskop. Es kann bei der Herstellung von Fotozellen, Spezialgläsern und als Treibstoff in Ionentriebwerken von Raumfahrzeugen verwendet werden. Rubidium bildet eine große Anzahl von Verbindungen, obwohl noch keine von ihnen eine bedeutende kommerzielle Anwendung findet.
Lesen Sie auch: Kohlenstoff – eines der am häufigsten vorkommenden Elemente im Universum
Zusammenfassung
Alkalimetall von Ordnungszahl 37 und Atommasse 85,5 u.
Es hat eine silbrig-weiße Farbe.
Es wurde 1861 von Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen entdeckt.
Reagiert heftig mit Wasser und kann bei Kontakt mit Luft spontan brennen.
Es ist sehr weich, genau wie andere Alkalimetalle.
Es wird bei der Herstellung von Spezialgläsern und Atomuhren verwendet.
Rubidium-Eigenschaften
Symbol: Rb
Atommasse: 85,5 St.
Ordnungszahl: 37.
Elektronegativität: 0,82.
Dichte: 1,53 g/cm³.
Fusionspunkt: 39°C.
Siedepunkt: 668°C.
elektronische Konfiguration: [Kr] 5s1.
chemische Reihe: Alkali Metalle.
Rubidium-Eigenschaften
wie ganz metallisches Element, das Rubidium hat a charakteristischer Glanz, zusätzlich zu einer weißen oder silbernen Farbe. Als Zugehörigkeit zur Gruppe der Alkalimetalle im Periodensystem weist Rubidium die klassischen Eigenschaften dieser Familie auf, wie zum Beispiel die geringe Dichte im Vergleich zu anderen Metallen. extrem weich — es kann sogar mit einem einfachen Messer geschnitten werden — und auch weil es heftig mit Wasser reagiert und eine basische Verbindung (alkalisch) bildet, wie die Reaktion zeigt die Folgen:
2 Rb (S) + H2Ö (1) → 2 RbOH (Hier) + H2(g)
Ö Wasserstoff der bei dieser Reaktion entsteht, entzündet sich beim Auftreffen auf den in der Luft vorhandenen Sauerstoff. Das Rubidium, einschließlich kann sich bei Kontakt mit Luft selbst entzünden wegen des darin enthaltenen Sauerstoffs und damit seiner Handhabung erfordert es Sorgfalt, schließlich ist ein weiteres klassisches Merkmal von Alkalimetallen, dass sie sehr reaktiv sind. Die folgende Reaktion zeigt die Reaktion von Rubidium mit Sauerstoff unter Bildung eines Oxids mit alkalischem Charakter.
4 Rb (S) + Aus2(g) → 2 Rb2Ö (S)
Im Vergleich zu anderen Alkalimetallen mit niedrigerem Atomstrahl (Lithium, Natrium und Kalium), die Reaktionen von Rubidium mit Wasser oder Sauerstoff sind heftiger, da sein Valenzelektron eine größere Energie hat.
Lesen Sie auch: Niob – ein Metall mit verschiedenen industriellen und kommerziellen Anwendungen
Rubidium-Geschichte
das Rubidium war 1861 von den deutschen Wissenschaftlern Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen entdeckt, in der Stadt Heidelberg, Deutschland. Mit ihrem neu erfundenen Instrument, dem Spektroskop, analysierten Kirchhoff und Bunsen Proben, bis sie zwei neue Elemente fanden: Cäsium (Cs) in Mineralwasser und Rubidium in Mineral lepidolith.
Der Name Rubidium leitet sich von der Farbe seiner spektralen Emissionslinie ab, die rot ist (rubidius, in Latein). Bunsen gelang es sogar, metallische Rubidiumproben zu isolieren.
Wo kommt Rubidium vor?
Kein Erz hat Rubidium als vorrangigen Bestandteil. Am häufigsten kommt es als Nebenprodukt in Lepidolith und Polucit vor, die 3,5% bzw. 1,5% Rubidiumoxid enthalten können. Die Reserven dieses Minerals sind auf der ganzen Welt verteilt, wie in Australien, Kanada, China, Namibia und Simbabwe, jedoch sind die Prozesse der Gewinnung und Verarbeitung des Minerals immer noch unerschwinglich.
Rubidium-Anwendungen
Ö Spezialglasmarkt ist der wichtigste für Rubidium, sowie Fotozellen. Neben seinem ähnlichen Cäsium wird Rubidium auch bei der Herstellung von Atomuhren, Geräte von extremer Präzision und von extremer Bedeutung für die Kalibrierung von GPS, dem Global Positioning System. Der Unterschied zu Cäsiumuhren besteht darin, dass Rubidium-Atomuhren nicht nur kostengünstig, sondern auch für die ungefähr die Größe einer Streichholzschachtel haben und dennoch Millionen oder sogar Milliarden von genau halten Jahre alt.
![Cäsium-Atomuhr in Deutschland, die eine Genauigkeit von 2 Millionen Jahren aufrechterhält. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
Ö rubidium kommt natürlicherweise als zwei Isotope vor., Ö 85Rb, das stabil ist, und der 87Rb, radioaktiv, mit der Zeit bis halbes Leben von 48,8 Milliarden Jahren. Dies gibt diesem Isotop wieder die Uhrfunktion, aber eine geologische Uhr. Ö 87Rb zerfällt radioaktiv zum Isotop 87Sr, der stabil ist, sodass Sie die Mengen von. vergleichen können 87Rb und 87Sr mit dem natürlich vorkommenden Isotop 86Sr für Rock-Dating.
Aufgrund seiner leichten Ionisation wurde Rubidium für den Einsatz in Ionentriebwerken in Raumfahrzeugen in Betracht gezogen, u.a Ionenstrahlrudersystem, viel sparsamer als herkömmliche Triebwerke und kann mehr Raketen herstellen hell. Die RbAg-Verbindung4ich5 hat sich ebenfalls als wichtig erwiesen, da es derzeit der Ionenkristall mit der höchsten Leitfähigkeit ist Umgebungsbedingungen, wodurch es in die Lage versetzt wird, in Dünnschichtbatterien eingesetzt zu werden.
Rubidiumcarbonat wird verwendet, um die elektrische Leitfähigkeit von Materialien zu reduzieren, was die Stabilität und Haltbarkeit von Glasfaser-Telekommunikationsnetzen verbessert. Rubidiumchlorid kann zur Behandlung von Depressionen verwendet werden. In anderen Anwendungen kann Rubidiumhydroxid auch bei der Herstellung von Feuerwerkskörpern verwendet werden, um andere Elemente zu oxidieren und so violette Töne zu erzeugen.
Lesen Sie auch: Tellur - chemisches Element mit ähnlicher Chemie wie Schwefel
Welche Vorsichtsmaßnahmen sollten bei Rubidium getroffen werden?
Es sind keine Probleme für die menschliche Gesundheit durch die Exposition gegenüber natürlichem Rubidium bekannt und seine Verwendung hat nur geringe Auswirkungen auf die Umwelt.
Der Umgang mit Rubidium in metallischer Form muss jedoch, wie bereits erwähnt, mit Vorsicht erfolgen, da es sich bei Kontakt mit Luft selbst entzünden kann. Ihre die Reaktion mit Wasser ist ebenfalls sehr explosiv, daher müssen in den Experimenten kontrollierte Mengen an Rubidium verwendet werden.
gelöste Übungen
Frage 1 — (UFU/2008)
Um das Alter von Erde und Gesteinen zu bestimmen, verwenden Wissenschaftler Radioisotope mit sehr langen Halbwertszeiten wie Uran-238 und Rubidium-87. Beim radioaktiven Zerfall von Rubidium-87 wird ein negatives Beta-Teilchen emittiert.
In diesem Fall hat das gebildete Element
(A) 49 Protonen und 38 Neutronen.
(B) 37 Protonen und 50 Neutronen.
(C) 39 Protonen und 48 Neutronen.
(D) 38 Protonen und 49 Neutronen.
Auflösung
Die Frage besagt, dass beim Zerfall von Rubidium-87 ein negatives Beta-Teilchen emittiert wird, bei dem es sich um ein Elektron handelt, das beim Zerfall von a. aus dem Kern ausgestoßen wird Neutron und deshalb wird es dargestellt als -1β0, also mit Ladung -1 und vernachlässigbarer Masse, genau wie das Elektron. Die radioaktive Zerfallsreaktion ist wie folgt:
37Rb87 → -1β0 + DiexB
Sein Die die Ordnungszahl des gebildeten Elements und B die Massenzahl des gebildeten Elements.
Wir können also sagen:
37 = -1 + a; daher a = 38;
87 = 0 + b; daher b = 87.
Wir diktieren ein Element der Ordnungszahl 38 und der Massenzahl 87. Da die Neutronenzahl durch die Formel A = Z + n bestimmt werden kann, erfolgt die Berechnung:
87 = 38 + n; daher n = 49
deshalb, die Element gebildet hat 38 Protonen und 49 Elektronen.
Frage 2 — (IFGO/2012)
Rubidium ist ein Alkalimetall, das eine glänzende silbrig-weiße Farbe hat, die bei Kontakt mit Luft schnell verblasst. Silizium ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste. Rubidium kann in photoelektrischen Zellen und Silizium bei der Herstellung mikroelektronischer Geräte verwendet werden.
Wenn man diese beiden Elemente vergleicht, ist es richtig, dass:
(A) Silizium hat einen größeren Atomradius.
(B) Silizium hat eine größere Elektronenaffinität.
(C) Rubidium hat eine höhere Ionisierungsenergie.
(D) Silizium ist weniger elektronegativ.
(E) Rubidium verliert weniger wahrscheinlich Elektronen.
Auflösung
Ö Silizium ist ein Nichtmetall der Familie 14, das in der dritten Periode des Periodensystems steht. Rubidium ist ein Alkalimetall aus der fünften Periode des Periodensystems.
Daher hat Rubidium einen größeren Atomradius als Silizium, da je länger die Periode, je größer die Zahl der Elektronenschichten und damit der Atomradius ist, was Alternative A ungültig macht.
DAS Ionisationsenergie ist die Energie, die erforderlich ist, um ein Valenzelektron von einem isolierten Atom im gasförmigen Zustand zu entfernen, dh sie hat mit der Leichtigkeit zu tun, Valenzelektronen von einem gegebenen Element zu entfernen. Rubidium als Alkalimetall der 5s-Unterstufe1, hat eine größere Tendenz, Elektronen zu verlieren; daher eine niedrigere Ionisierungsenergie, eine klassische Eigenschaft von Metallen, inklusive. Daher können die Alternativen C und E nicht richtig sein.
Silizium ist nicht weniger elektronegativ als Rubidium, da Silizium eine Art kleinerer Atomradius ist und Elemente mit kleinerem Atomradius haben eine größere Elektronegativität, daher kann der Buchstabe D nicht sein Korrekt.
Daher ist das Templat der Buchstabe B, da Silizium tatsächlich eine größere elektronische Affinität hat, d. h. die Energie, die von einem Atom freigesetzt oder absorbiert wird, wenn es ein Elektron in seinem empfängt Valenzschicht. Wenn der Prozess günstig ist, wird Energie freigesetzt und die Elektronenaffinität ist höher, ansonsten wird Energie absorbiert und die Elektronenaffinität ist niedriger. Da Rubidium eine größere Tendenz hat, Elektronen zu verlieren, kann es keine größere Elektronenaffinität als Silizium aufweisen.
Bildnachweise
[1] Geogif / Shutterstock.com
Von Stéfano Araújo Novais
Chemielehrer
