O rubidžio, kurio atominis skaičius 37 ir atominė masė 85,5 u, yra labai minkštas šarminis metalas, baltos arba sidabrinės spalvos. Kaip ir kiti šarminiai metalai, šis elementas smarkiai reaguoja su vandeniu ir oru. Jo lydymosi temperatūra yra 39 ° C, o virimo temperatūra yra 688 ° C.
Jis buvo atrastas 1861 m vokiečių mokslininkai Gustavas Kirchhoffas ir Robertas Bunsenas, analizuodami mineralinį lepidolitą spektroskopu. Jis gali būti naudojamas gaminant fotoelementus, specialius stiklus ir kaip raketinį kurą erdvėlaivių joniniuose varikliuose. Rubidis sudaro daug junginių, nors nė vienas iš jų dar neturi reikšmingo komercinio pritaikymo.
Taip pat skaitykite: Anglis – vienas gausiausių elementų visatoje
Santrauka
šarminis metalas atominis skaičius 37 ir atominė masė 85,5 u.
Jis turi sidabriškai baltą spalvą.
Jį 1861 m. atrado Gustavas Kirchhoffas ir Robertas Bunsenas.
Smarkiai reaguoja su vandeniu ir gali spontaniškai nudegti susilietus su oru.
Jis labai minkštas, kaip ir kiti šarminiai metalai.
Jis naudojamas specialių akinių ir atominių laikrodžių gamyboje.
Rubidžio savybės
Simbolis: Rb
atominė masė: 85,5 u.
atominis skaičius: 37.
elektronegatyvumas: 0,82.
Tankis: 1,53 g/cm³.
Susiliejimo taškas: 39°C.
Virimo taškas: 668°C.
elektroninė konfigūracija: [Kr] 5s1.
cheminė serija: šarminiai metalai.
Rubidžio savybės
kaip visa metalinis elementas, rubidis turi a būdingas blizgesys, be to, baltos arba sidabrinės spalvos. Kadangi rubidis priklauso šarminių metalų grupei periodinėje lentelėje, jam būdingos klasikinės šios šeimos savybės, pavyzdžiui, jis nėra labai tankus, palyginti su kitais metalais. ypač minkštas – jį galima pjauti net paprastu peiliu – taip pat todėl, kad jis smarkiai reaguoja su vandeniu, sudarydamas bazinį junginį (šarminį), kaip rodo reakcija. sekti:
2 Rb (s) + H2O (1) → 2 RbOH (čia) + H2(g)
O vandenilis Šios reakcijos metu susidaręs deguonis užsidega, kai susiduria su ore esančiu deguonimi. Rubidis, įskaitant sąlytyje su oru gali užsidegti savaime dėl jame esančio deguonies, todėl su juo reikia elgtis atsargiai, juk dar viena klasikinė šarminių metalų savybė – jie labai reaktyvūs. Toliau pateiktoje reakcijoje parodyta rubidžio reakcija su deguonimi, sudarydama šarminį oksidą.
4 Rb (s) + O2(g) → 2 Rb2O (s)
Palyginti su kitais žemesnio lygio šarminiais metalais atominis spindulys (litis, natris ir kalis), Rubidžio reakcijos su vandeniu ar deguonimi yra smarkesnės, nes jo valentinis elektronas turi didesnę energiją.
Taip pat skaitykite: Niobis – metalas, pritaikytas įvairiems pramoniniams ir komerciniams tikslams
Rubidžio istorija
rubidis buvo 1861 metais atrado vokiečių mokslininkai Gustavas Kirchhoffas ir Robertas Bunsenas, Heidelbergo mieste, Vokietijoje. Naudodami savo naujai išrastą instrumentą, spektroskopą, Kirchhoffas ir Bunsenas atliko analizę mėginius, kol aptiko du naujus elementus: mineraliniame vandenyje esantį cezią (Cs) ir mineraliniame rubidį lepidolitas.
Rubidžio pavadinimas kilęs iš jo spektrinės emisijos linijos spalvos, kuri yra raudona (rubidijus, lotynų kalba). Bunsenas netgi sugebėjo išskirti metalinio rubidžio mėginius.
Kur randamas rubidis?
Jokioje rūdoje rubidis nėra prioritetinė sudedamoji dalis. Daugiausia jo yra kaip šalutinis produktas lepidolite ir polucite, kuriuose gali būti atitinkamai 3,5% ir 1,5% rubidžio oksido. Šio mineralo atsargos pasklidusios visame pasaulyje, kaip ir Australijoje, Kanadoje, Kinijoje, Namibijoje ir Zimbabvėje, tačiau mineralų gavybos ir perdirbimo procesai vis dar kainuoja per daug.
Rubidžio programos
O specialus stiklo turgus yra pagrindinis rubidžio turgus, taip pat fotoelementai. Gamybai naudojamas ne tik panašus cezis, bet ir rubidis atominiai laikrodžiai, itin tikslūs ir itin svarbūs GPS, pasaulinės padėties nustatymo sistemos, kalibravimui įrenginiai. Skirtumas nuo cezio laikrodžių yra tas, kad rubidžio atominiai laikrodžiai, be to, yra pigūs, gali būti pagaminti kurios yra maždaug degtukų dėžutės dydžio ir vis dėlto išlieka tikslios milijonais ar net milijardais metų.
![Cesium atominis laikrodis, esantis Vokietijoje, kuris išlaikys tikslumą 2 milijonus metų. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
O rubidis gamtoje randamas kaip du izotopai., O 85Rb, kuris yra stabilus, ir 87Rb, radioaktyvus, su laiku iki pusė gyvenimo 48,8 milijardo metų. Tai vėl suteikia šiam izotopui laikrodžio funkciją, bet geologinį laikrodį. O 87Rb radioaktyviai skyla iki izotopų 87Sr, kuris yra stabilus, todėl galite palyginti kiekius 87Rb ir 87Sr su natūraliu izotopu 86Sr roko pasimatymams.
Kadangi rubidis lengvai jonizuojasi, buvo manoma, kad jis gali būti naudojamas erdvėlaivių joniniuose varikliuose, a jonų privairavimo sistema, daug ekonomiškesnė nei įprasti varikliai ir gali padaryti raketas daugiau šviesos. RbAg junginys4aš5 taip pat buvo įrodyta, kad jis yra svarbus, nes šiuo metu tai yra didžiausio laidumo joninis kristalas aplinkos sąlygomis, todėl jis gali būti naudojamas plonasluoksnėse baterijose.
Rubidžio karbonatas naudojamas medžiagų elektriniam laidumui mažinti, o tai pagerina šviesolaidinių telekomunikacijų tinklų stabilumą ir ilgaamžiškumą. Rubidžio chloridas gali būti naudojamas depresijai gydyti. Kitose srityse rubidžio hidroksidas taip pat gali būti naudojamas gaminant fejerverkus, kad oksiduotų kitus elementus ir taip išgautų violetinius tonus.
Taip pat skaitykite: Telūras – cheminis elementas, kurio chemija panaši į sierą
Kokių atsargumo priemonių reikia imtis vartojant rubidį?
Nėra žinomų problemų, sukeltų žmonių sveikatai dėl natūralaus rubidžio poveikio, o jo naudojimas daro nedidelį poveikį aplinkai.
Tačiau, kaip minėta anksčiau, metalo pavidalo rubidis turi būti tvarkomas atsargiai, nes kontaktuodamas su oru jis gali savaime užsidegti. Tavo reakcija su vandeniu taip pat yra labai sprogi, todėl eksperimentuose turi būti naudojami kontroliuojami rubidžio kiekiai.
išspręsti pratimai
1 klausimas – (UFU/2008)
Norėdami nustatyti Žemės ir uolienų amžių, mokslininkai naudoja radioizotopus, kurių pusinės eliminacijos laikas yra labai ilgas, tokius kaip uranas-238 ir rubidis-87. Rubidžio-87 radioaktyvaus skilimo metu išsiskiria neigiama beta dalelė.
Šiuo atveju suformuotas elementas turi
(A) 49 protonai ir 38 neutronai.
(B) 37 protonai ir 50 neutronų.
(C) 39 protonai ir 48 neutronai.
(D) 38 protonai ir 49 neutronai.
Rezoliucija
Klausime teigiama, kad rubidžio-87 skilimo metu išsiskiria neigiama beta dalelė, kuri yra elektronas, išmestas iš branduolio suirus neutronas ir todėl jis vaizduojamas kaip -1β0, tai yra, su krūviu -1 ir nereikšminga mase, kaip ir elektronas. Radioaktyvaus skilimo reakcija yra tokia:
37Rb87 → -1β0 + TheXB
Esamas The susidariusio elemento atominis skaičius ir B susidariusio elemento masės skaičius.
Taigi, galime pasakyti, kad:
37 = -1 + a; vadinasi, a = 38;
87 = 0 + b; vadinasi, b = 87.
Mes diktuojame elementą, kurio atominis skaičius yra 38 ir masės skaičius 87. Kadangi neutronų skaičių galima nustatyti pagal formulę A = Z + n, apskaičiuojama:
87 = 38 + n; todėl n = 49
Todėl, elementas susidaręs turi 38 protonus ir 49 elektronus.
2 klausimas – (IFGO/2012)
Rubidis yra šarminis metalas, turintis blizgančią sidabriškai baltą spalvą, kuri greitai išnyksta sąlytyje su oru. Silicis yra antras pagal gausumą elementas Žemės plutoje. Rubidis gali būti naudojamas fotoelementuose, o silicis – mikroelektronikos prietaisų gamyboje.
Lyginant šiuos du elementus, teisinga teigti, kad:
(A) silicio atominis spindulys yra didesnis.
(B) silicis turi didesnį elektronų giminingumą.
(C) rubidis turi didesnę jonizacijos energiją.
(D) silicis yra mažiau elektronegatyvus.
(E) rubidis mažiau praranda elektronus.
Rezoliucija
O silicio yra 14 šeimos nemetalas, esantis trečiajame periodinės lentelės periode. Rubidis yra šarminis metalas iš penktojo periodinės lentelės periodo.
Todėl rubidžio atominis spindulys yra didesnis nei silicio, nes kuo ilgesnis laikotarpis, kuo didesnis elektroninių sluoksnių skaičius ir tuo didesnis atominis spindulys, todėl alternatyva A negalioja.
THE jonizacijos energija yra energija, reikalinga valentiniam elektronui pašalinti iš izoliuoto dujinės būsenos atomo, tai yra, ji yra susijusi su valentinių elektronų pašalinimo iš tam tikro elemento paprastumu. Rubidis, kaip šarminis metalas, 5s žemesnio lygio1, turi didesnį polinkį prarasti elektronus; todėl mažesnė jonizacijos energija, klasikinė metalų savybė, imtinai. Todėl alternatyvos C ir E negali būti teisingos.
Silicis yra ne mažiau elektroneigiamas nei rubidis, nes silicis yra mažesnio atomo spindulio ir mažesnio atominio spindulio elementai turi didesnį elektronegatyvumą, todėl raidė D negali būti teisinga.
Taigi šablonas yra raidė B, nes iš tikrųjų silicis turi didesnį elektroninį giminingumą, ty energiją, kurią išskiria arba sugeria atomas, kai jis priima elektroną. valentinis sluoksnis. Kai procesas yra palankus, energija išsiskiria ir elektronų afinitetas yra didesnis, kitaip energija absorbuojama ir elektronų giminingumas yra mažesnis. Kadangi rubidis turi didesnę tendenciją prarasti elektronus, jis negali turėti didesnio elektronų afiniteto nei silicis.
Vaizdo kreditai
[1] geogif / Shutterstock.com
Stéfano Araújo Novais
Chemijos mokytojas
