O ルビジウム、原子番号37、原子量85.5 uの非常に柔らかいアルカリ金属で、色は白または銀です。 他のアルカリ金属と同様に、この元素は水や空気と激しく反応します。 融点は39°C、沸点は688°Cです。
1861年に発見されました 分光器による鉱物リチア雲母の分析中のドイツの科学者グスタフ・キルヒホフとロベルト・ブンゼンによる。 フォトセル、特殊ガラスの製造、および宇宙船のイオンエンジンの推進剤として使用できます。 ルビジウムは多数の化合物を形成しますが、それらのどれもまだ重要な商業的用途を持っていません。
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概要
のアルカリ金属 原子番号 37と 原子質量 85.5u。
銀白色です。
1861年にグスタフキルヒホフとロベルトブンゼンによって発見されました。
水と激しく反応し、空気に触れると自然に火傷することがあります。
他のアルカリ金属と同じように、とても柔らかいです。
特殊なメガネや原子時計の製造に使用されています。
ルビジウムの特性
シンボル： Rb
原子質量：85.5 u
原子番号: 37.
電気陰性度: 0,82.
密度：1.53g /cm³。
融点：39°C。
沸点：668°C。
電子配置：[Kr] 5秒1.
化学シリーズ：アルカリ金属。
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ルビジウムの特徴
全体のように 金属元素、ルビジウムには 特徴的な輝き、白または銀色に加えて。 ルビジウムは周期表のアルカリ金属のグループに属しているため、他の金属に比べて密度が低いなど、このファミリーの古典的な特徴を持っています。 非常に柔らかく、簡単なナイフで切ることもできます。また、水と激しく反応して塩基性化合物（アルカリ性）を形成するため、反応が示すように 従う：
2 Rb （NS） + H2O （1） →2RbOH （ここ） + H2（NS）
O 水素 この反応で生成されたものは、空気中に存在する酸素に遭遇すると発火します。 ルビジウムを含む、 空気と接触すると自然に発火する可能性があります 酸素が含まれているため、取り扱いには注意が必要です。結局のところ、アルカリ金属のもう1つの古典的な特徴は、非常に反応性が高いことです。 以下の反応は、ルビジウムと酸素の反応を示しており、アルカリ性の酸化物を形成します。
4 Rb （NS） + O2（NS） →2Rb2O （NS）
低い他のアルカリ金属と比較して 原子線 （リチウム、ナトリウム、カリウム）、 ルビジウムと水または酸素との反応はより激しくなります、その価電子はより大きなエネルギーを持っているので。
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ルビジウムの歴史
ルビジウムは 1861年にドイツの科学者グスタフキルヒホフとロベルトブンゼンによって発見されました、ドイツのハイデルベルク市。 新しく発明された機器を使用して、分光器、KirchhoffとBunsenは ミネラルウォーターに含まれるセシウム（Cs）とミネラルに含まれるルビジウムの2つの新しい元素が見つかるまでサンプルを採取します レピドライト。
ルビジウムという名前は、そのスペクトル輝線の色である赤に由来しています（ルビディウス、ラテン語）。 ブンセンは、金属ルビジウムサンプルを分離することさえできました。
ルビジウムはどこにありますか？
優先成分としてルビジウムを含む鉱石はありません。 その最大の発生は、レピドライトとポルサイトの副産物であり、それぞれ3.5％と1.5％の酸化ルビジウムを含んでいる可能性があります。 この鉱物の埋蔵量は世界中に広がっています、オーストラリア、カナダ、中国、ナミビア、ジンバブエのように、しかし、鉱物の抽出と処理のプロセスは依然として法外なコストがかかります。
ルビジウムアプリケーション
O 特別なガラス市場はルビジウムの主な市場です、およびフォトセル。 その類似のセシウムと同様に、ルビジウムはまたの製造に使用されます 原子時計、GPS、全地球測位システムのキャリブレーションに非常に正確で非常に重要なデバイス。 セシウム時計との違いは、ルビジウム原子時計は低コストであることに加えて、 マッチボックスとほぼ同じサイズでありながら、数百万または数十億もの精度を維持します 年歳。
![ドイツにあるセシウム原子時計。200万年の精度を維持します。 [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
O ルビジウムは2つの同位体として自然に発生します。、O 85安定しているRb、および 87Rb、放射性、 人生の半分 488億年の。 これもまた、この同位体に時計機能を与えますが、地質学的時計です。 O 87Rbは同位体への放射性崩壊を起こします 87Srは安定しているので、 87Rbと 87天然同位体を含むSr 86ロックデートのためのSr。
ルビジウムはイオン化しやすいため、宇宙船のイオンエンジンでの使用が検討されています。 イオンスラスターシステムは、従来のスラスターよりもはるかに経済的で、ロケットをより多く作ることができます ライト。 RbAg化合物4私5 現在、導電率が最も高いイオン結晶であるため、重要であることが示されています。 薄膜電池で使用される位置にある周囲条件。
炭酸ルビジウムは、材料の電気伝導率を下げるために使用され、光ファイバー通信ネットワークの安定性と耐久性を向上させます。 塩化ルビジウムは、うつ病の治療に使用できます。 他の用途では、水酸化ルビジウムを花火の製造に使用して他の元素を酸化し、紫色の色調を生成することもできます。
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ルビジウムにはどのような予防策を講じるべきですか？
天然ルビジウムへの曝露による人の健康への既知の問題はなく、その使用による環境への影響はほとんどありません。
ただし、前述のように、金属状のルビジウムは空気に触れると自然発火する可能性があるため、取り扱いには注意が必要です。 あなたの 水との反応も非常に爆発的です、 したがって、実験では制御された量のルビジウムを使用する必要があります。
解決された演習
質問1—（UFU / 2008）
地球と岩石の年代を決定するために、科学者はウラン238やルビジウム87などの非常に長い半減期の放射性同位元素を使用します。 ルビジウム87の放射性崩壊では、負のベータ粒子が放出されます。
この場合、形成された要素は
（A）49個の陽子と38個の中性子。
（B）37個の陽子と50個の中性子。
（C）39個の陽子と48個の中性子。
（D）38個の陽子と49個の中性子。
解像度
質問は、ルビジウム-87の崩壊において、負のベータ粒子の放出があると述べています。これは、原子核の崩壊から放出された電子です。 中性子 したがって、次のように表されます。 -1β0つまり、電子と同じように、電荷が-1で質量が無視できる程度です。 放射性崩壊反応は次のとおりです。
37Rb87 → -1β0 + NSNSNS
であること NS 形成された元素の原子番号と NS 形成された要素の質量数。
したがって、次のように言うことができます。
37 = -1 + a; したがって、a = 38;
87 = 0 + b; したがって、b = 87です。
原子番号38と質量数87の元素を口述しています。 中性子の数は式A = Z + nで確立できるため、計算は次のように行われます。
87 = 38 + n; したがって、n = 49
したがって、 エレメント 形成されたは38個の陽子と49個の電子を持っています。
質問2—（IFGO / 2012）
ルビジウムはアルカリ金属で、空気に触れるとすぐに色あせてしまう光沢のある銀白色です。 シリコンは、地球の地殻で2番目に豊富な元素です。 ルビジウムは、マイクロエレクトロニクスデバイスの製造における光電セルおよびシリコンに使用できます。
これらの2つの要素を比較すると、次のように述べるのが正しいです。
（A）シリコンは原子半径が大きい。
（B）シリコンはより大きな電子親和力を持っています。
（C）ルビジウムはより高いイオン化エネルギーを持っています。
（D）シリコンは電気陰性度が低い。
（E）ルビジウムは電子を失う可能性が低いです。
解像度
O ケイ素 周期表の第3周期にある、ファミリー14の非金属です。 ルビジウムは周期表の第5周期のアルカリ金属です。
したがって、ルビジウムはシリコンよりも原子半径が大きくなります。これは、周期が長いためです。 電子層の数が多いほど、したがって原子半径が大きくなり、代替Aが無効になります。
NS イオン化エネルギー は、気体状態の孤立した原子から価電子を除去するために必要なエネルギーです。つまり、特定の元素から価電子を簡単に除去できることと関係があります。 アルカリ金属としての5sサブレベルのルビジウム1、電子を失う傾向が大きくなります。 したがって、金属の古典的な特性である、より低いイオン化エネルギーが含まれます。 したがって、選択肢CとEは正しくありません。
シリコンは一種の小さな原子半径であるため、シリコンはルビジウムと同じくらい電気陰性度が低く、 原子半径が小さい元素ほど電気陰性度が高いため、文字Dは 正しい。
したがって、テンプレートは文字Bです。これは、実際にはシリコンの電子親和力が大きいためです。これは、原子が電子を受け取ったときに原子によって放出または吸収されるエネルギーです。 原子価層. プロセスが良好な場合、エネルギーが放出されて電子親和力が高くなります。そうでない場合、エネルギーが吸収されて電子親和力が低くなります。 ルビジウムは電子を失う傾向が大きいため、シリコンよりも電子親和力を大きくすることはできません。
画像クレジット
[1] geogif / Shutterstock.com
StéfanoAraújoNovais著
化学の先生
