oh rubidio, con numero atomico 37 e massa atomica di 85,5 u, è un metallo alcalino molto tenero, di colore bianco o argento. Come altri metalli alcalini, questo elemento reagisce violentemente con l'acqua e l'aria. Il suo punto di fusione è di 39 °C, mentre il suo punto di ebollizione è di 688 °C.
Fu scoperto nel 1861 dagli scienziati tedeschi Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen durante l'analisi del minerale lepidolite con uno spettroscopio. Può essere utilizzato nella produzione di fotocellule, vetri speciali e come propellente nei motori ionici di veicoli spaziali. Il rubidio forma un gran numero di composti, sebbene nessuno di essi abbia ancora un'applicazione commerciale significativa.
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Riepilogo
metallo alcalino di numero atomico 37 e massa atomica 85,5 u.
Ha un colore bianco-argenteo.
Fu scoperto nel 1861 da Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen.
Reagisce violentemente con l'acqua e può bruciare spontaneamente a contatto con l'aria.
È molto morbido, proprio come altri metalli alcalini.
Viene utilizzato nella fabbricazione di occhiali speciali e orologi atomici.
Proprietà del rubidio
Simbolo: Rb
massa atomica: 85,5 u.
numero atomico: 37.
elettronegatività: 0,82.
Densità: 1,53 g/cm³.
Punto di fusione: 39°C.
Punto di ebollizione: 668°C.
configurazione elettronica: [Kr] 5s1.
serie chimica: metalli alcalini.
Caratteristiche del rubidio
come intero elemento metallico, il rubidio ha a lucentezza caratteristica, oltre a un colore bianco o argento. Essendo appartenente al gruppo dei metalli alcalini della tavola periodica, il rubidio presenta le caratteristiche classiche di questa famiglia, come il fatto di essere poco denso rispetto ad altri metalli. estremamente morbido — può essere tagliato anche con un semplice coltello — e anche perché reagisce violentemente con l'acqua, formando un composto basico (alcalino), poiché la reazione mostra la Seguire:
2 Rb (S) + H2oh (1) → 2 RbOH (qui) + H2(G)
oh idrogeno generata in questa reazione si accende quando incontra l'ossigeno presente nell'aria. Il rubidio, compreso, può accendersi da solo a contatto con l'aria a causa dell'ossigeno presente in esso e, quindi, la sua manipolazione richiede attenzione, dopotutto, un'altra caratteristica classica dei metalli alcalini è che sono molto reattivi. La reazione seguente mostra la reazione del rubidio con l'ossigeno, formando un ossido a carattere alcalino.
4 Rb (S) + O2(G) → 2 Rb2oh (S)
Rispetto ad altri metalli alcalini di bassa raggio atomico (litio, sodio e potassio), il Le reazioni del rubidio con acqua o ossigeno sono più violente, poiché il suo elettrone di valenza ha maggiore energia.
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Storia del rubidio
il rubidio era scoperto nel 1861 dagli scienziati tedeschi Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen, nella città di Heidelberg, in Germania. Utilizzando il loro strumento di nuova invenzione, lo spettroscopio, Kirchhoff e Bunsen hanno eseguito analisi di campioni fino a trovare due nuovi elementi: cesio (Cs), nell'acqua minerale, e rubidio, in mineral lepidolite.
Il nome rubidio deriva dal colore della sua linea di emissione spettrale, che è rossa (rubidio, in latino). Bunsen riuscì persino a isolare campioni di rubidio metallico.
Dove si trova il rubidio?
Nessun minerale ha il rubidio come costituente prioritario. La sua maggiore presenza è come sottoprodotto nella lepidolite e nella polucite, che possono contenere rispettivamente il 3,5% e l'1,5% di ossido di rubidio. Le riserve di questo minerale sono sparse in tutto il mondo, come in Australia, Canada, Cina, Namibia e Zimbabwe, tuttavia i processi di estrazione e lavorazione del minerale hanno ancora costi proibitivi.
Applicazioni al rubidio
oh il mercato del vetro speciale è il principale per il rubidio, così come le fotocellule. Oltre al cesio simile, il rubidio viene utilizzato anche nella produzione di orologi atomici, dispositivi di estrema precisione e di estrema importanza per la calibrazione del GPS, il Global Positioning System. La differenza con gli orologi al cesio è che gli orologi atomici al rubidio, oltre ad essere economici, possono essere fabbricati per che hanno all'incirca le dimensioni di una scatola di fiammiferi e tuttavia rimangono accurati di milioni o addirittura miliardi di Anni.
![Orologio atomico al cesio, situato in Germania, che manterrà la precisione per 2 milioni di anni. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
oh rubidio si presenta naturalmente come due isotopi., O 85Rb, che è stabile, e il 87Rb, radioattivo, con il tempo di metà vita di 48,8 miliardi di anni. Questo dà di nuovo la funzione di orologio a questo isotopo, ma un orologio geologico. oh 87Rb subisce decadimento radioattivo all'isotopo 87Sr, che è stabile, quindi puoi confrontare le quantità di 87Rb e 87Sr con l'isotopo naturale 86Sr per gli appuntamenti rock.
Poiché si ionizza facilmente, il rubidio è stato considerato per l'uso nei motori a ioni nei veicoli spaziali, a sistema di propulsione ionica, molto più economico dei propulsori convenzionali e può rendere i razzi di più leggero. Il composto RbAg4io5 ha anche dimostrato di essere importante, in quanto attualmente è il cristallo ionico con la più alta conduttività condizioni ambientali, che lo mettono in condizione di essere utilizzato in batterie a film sottile.
Il carbonato di rubidio viene utilizzato per ridurre la conduttività elettrica dei materiali, migliorando la stabilità e la durata delle reti di telecomunicazione in fibra ottica. Il cloruro di rubidio può essere usato per trattare la depressione. In altre applicazioni, l'idrossido di rubidio può essere utilizzato anche nella fabbricazione di fuochi d'artificio per ossidare altri elementi e quindi produrre toni violacei.
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Quali precauzioni dovrebbero essere prese con il rubidio?
Non sono noti problemi causati alla salute umana a seguito dell'esposizione al rubidio naturale e il suo utilizzo ha un impatto ambientale ridotto.
Tuttavia, come accennato in precedenza, la manipolazione del rubidio in forma metallica deve essere effettuata con cautela, poiché può infiammarsi spontaneamente quando viene a contatto con l'aria. Tuo anche la reazione con l'acqua è molto esplosiva, pertanto, negli esperimenti devono essere utilizzate quantità controllate di rubidio.
esercizi risolti
Domanda 1 — (UFU/2008)
Per determinare l'età della Terra e delle rocce, gli scienziati utilizzano radioisotopi con emivite molto lunghe, come l'uranio-238 e il rubidio-87. Nel decadimento radioattivo del Rubidio-87 c'è emissione di una particella beta negativa.
In questo caso, l'elemento formato ha
(A) 49 protoni e 38 neutroni.
(B) 37 protoni e 50 neutroni.
(C) 39 protoni e 48 neutroni.
(D) 38 protoni e 49 neutroni.
Risoluzione
La domanda afferma che, nel decadimento del rubidio-87, vi è l'emissione di una particella beta negativa, che è un elettrone espulso dal nucleo dalla disintegrazione di un neutrone e quindi è rappresentato come -1β0, cioè con carica -1 e massa trascurabile, proprio come l'elettrone. La reazione di decadimento radioattivo è la seguente:
37Rb87 → -1β0 + IlXB
Essendo Il il numero atomico dell'elemento formato e B il numero di massa dell'elemento formato.
Quindi, possiamo dire che:
37 = -1 + a; quindi, a = 38;
87 = 0 + b; quindi, b = 87.
Stiamo dettando un elemento di numero atomico 38 e numero di massa 87. Poiché il numero di neutroni può essere stabilito dalla formula A = Z + n, il calcolo viene eseguito:
87 = 38 + n; quindi n = 49
quindi, il elemento formato ha 38 protoni e 49 elettroni.
Domanda 2 — (IFGO/2012)
Il rubidio è un metallo alcalino, che ha un colore bianco argenteo lucido che sbiadisce rapidamente a contatto con l'aria. Il silicio è il secondo elemento più abbondante nella crosta terrestre. Il rubidio può essere utilizzato nelle cellule fotoelettriche e nel silicio nella produzione di dispositivi microelettronici.
Confrontando questi due elementi è corretto affermare che:
(A) il silicio ha un raggio atomico maggiore.
(B) il silicio ha una maggiore affinità elettronica.
(C) il rubidio ha una maggiore energia di ionizzazione.
(D) il silicio è meno elettronegativo.
(E) il rubidio ha meno probabilità di perdere elettroni.
Risoluzione
oh silicio è un non metallo della famiglia 14, essendo nel terzo periodo della tavola periodica. Il rubidio è un metallo alcalino del quinto periodo della tavola periodica.
Pertanto, il rubidio ha un raggio atomico maggiore del silicio, poiché più lungo è il periodo, maggiore è il numero di strati elettronici e, quindi, maggiore è il raggio atomico, il che invalida l'alternativa A.
IL energia ionizzata è l'energia necessaria per rimuovere un elettrone di valenza da un atomo isolato allo stato gassoso, cioè ha a che fare con la facilità di rimuovere gli elettroni di valenza da un dato elemento. Rubidio, come metallo alcalino, di sottolivello 5s1, ha una maggiore tendenza a perdere elettroni; quindi, un'energia di ionizzazione inferiore, una proprietà classica dei metalli, compresi. Pertanto, le alternative C ed E non possono essere corrette.
Il silicio non è meno elettronegativo del rubidio, poiché il silicio è una specie di raggio atomico più piccolo e elementi di raggio atomico più piccolo hanno una maggiore elettronegatività, quindi la lettera D non può essere corretta.
Quindi, il modello è la lettera B, poiché in effetti il silicio ha una maggiore affinità elettronica, che è l'energia rilasciata o assorbita da un atomo quando riceve un elettrone nel suo strato di valenza. Quando il processo è favorevole, l'energia viene rilasciata e l'affinità elettronica è maggiore, altrimenti l'energia viene assorbita e l'affinità elettronica è inferiore. Poiché il rubidio ha una maggiore tendenza a perdere elettroni, non può avere una maggiore affinità elettronica rispetto al silicio.
Crediti immagine
[1] geogif / Shutterstock.com
Di Stéfano Araújo Novais
Insegnante di chimica
