O rubidium, med atomnummer 37 og atommasse på 85,5 u, er et veldig mykt alkalimetall, hvitt eller sølvfarget. Som andre alkalimetaller, reagerer dette elementet voldsomt med vann og luft. Smeltepunktet er 39 °C, mens kokepunktet er 688 °C.
Den ble oppdaget i 1861 av tyske forskere Gustav Kirchhoff og Robert Bunsen under analyse av mineralet lepidolitt med et spektroskop. Den kan brukes til fremstilling av fotoceller, spesialglass og som drivmiddel i romfartøy-ionemotorer. Rubidium danner et stort antall forbindelser, selv om ingen av dem har betydelig kommersiell anvendelse ennå.
Les også: Karbon - et av de mest tallrike grunnstoffene i universet
Sammendrag
alkalimetall av atomnummer 37 og atommasse 85,5 u.
Den har en sølvhvit farge.
Den ble oppdaget i 1861 av Gustav Kirchhoff og Robert Bunsen.
Reagerer voldsomt med vann og kan spontant brenne ved kontakt med luft.
Den er veldig myk, akkurat som andre alkalimetaller.
Den brukes til fremstilling av spesielle briller og atomklokker.
Rubidium egenskaper
Symbol: Rb
atommasse: 85,5 u.
atomnummer: 37.
elektronegativitet: 0,82.
Tetthet: 1,53 g/cm³.
Fusjonspunkt: 39°C.
Kokepunkt: 668°C.
elektronisk konfigurasjon: [Kr] 5s1.
kjemisk serie: alkalimetaller.
Rubidium egenskaper
som hel metallisk element, har rubidium en karakteristisk glans, i tillegg til en hvit eller sølvfarge. Siden det tilhører gruppen av alkalimetaller i det periodiske systemet, har rubidium de klassiske egenskapene til denne familien, som det faktum at det ikke er veldig tett sammenlignet med andre metaller. ekstremt myk - den kan til og med kuttes med en enkel kniv - og også fordi den reagerer voldsomt med vann og danner en basisk forbindelse (alkalisk), som reaksjonen viser Følg:
2 Rb (s) + H2O (1) → 2 RbOH (her) + H2(g)
O hydrogen generert i denne reaksjonen antennes når man møter oksygenet som er tilstede i luften. Rubidium, inkludert, kan antennes av seg selv i kontakt med luft på grunn av oksygenet som er tilstede i den, og derfor krever håndteringen forsiktighet, tross alt er en annen klassisk egenskap ved alkalimetaller at de er veldig reaktive. Reaksjonen nedenfor viser reaksjonen av rubidium med oksygen, og danner et oksid med alkalisk karakter.
4 Rb (s) + O2(g) → 2 Rb2O (s)
Sammenlignet med andre alkalimetaller av lavere atomstråle (litium, natrium og kalium), den Reaksjoner av rubidium med vann eller oksygen er mer voldsomme, siden valenselektronet har større energi.
Les også: Niob - et metall med ulike industrielle og kommersielle bruksområder
Rubidium historie
rubidium var oppdaget i 1861 av de tyske vitenskapsmennene Gustav Kirchhoff og Robert Bunsen, i byen Heidelberg, Tyskland. Ved å bruke deres nyoppfunne instrument, spektroskopet utførte Kirchhoff og Bunsen analyse av prøver til de fant to nye grunnstoffer: cesium (Cs), i mineralvann, og rubidium, i mineral lepidolitt.
Navnet rubidium kommer fra fargen på dens spektrale utslippslinje, som er rød (rubidius, på latin). Bunsen klarte til og med å isolere metalliske rubidiumprøver.
Hvor finnes Rubidium?
Ingen malm har rubidium som en prioritert bestanddel. Dens største forekomst er som et biprodukt i lepidolitt og polucite, som kan inneholde henholdsvis 3,5 % og 1,5 % rubidiumoksid. Reserver av dette mineralet er spredt over hele verden, som i Australia, Canada, Kina, Namibia og Zimbabwe, men prosessene med utvinning og prosessering av mineralet har fortsatt uoverkommelige kostnader.
Rubidium-applikasjoner
O spesialglassmarkedet er det viktigste for rubidium, samt fotoceller. I tillegg til dets lignende cesium, brukes rubidium også til fremstilling av atomklokker, enheter med ekstrem presisjon og ekstremt viktig for kalibrering av GPS, Global Positioning System. Forskjellen med cesiumklokker er at rubidium atomklokker, i tillegg til å være rimelige, kan produseres for som er omtrent på størrelse med en fyrstikkeske og likevel forblir nøyaktige med millioner eller til og med milliarder av år gammel.
![Cesium Atomic Clock, lokalisert i Tyskland, som vil opprettholde nøyaktigheten i 2 millioner år. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
O rubidium forekommer naturlig som to isotoper., O 85Rb, som er stabil, og 87Rb, radioaktiv, med tid til halvt liv på 48,8 milliarder år. Dette gir igjen klokkefunksjonen til denne isotopen, men en geologisk klokke. O 87Rb gjennomgår radioaktivt forfall til isotopen 87Sr, som er stabil, slik at du kan sammenligne mengder av 87Rb og 87Sr med den naturlig forekommende isotopen 86Sr for rock dating.
Fordi det ioniserer lett, har rubidium blitt vurdert for bruk i ionmotorer i romfartøy, en ion thruster system, mye mer økonomisk enn konvensjonelle thrustere, og kan lage raketter mer lys. RbAg-forbindelsen4Jeg5 har også vist seg å være viktig, siden det for tiden er den ioniske krystallen med høyest ledningsevne omgivelsesforhold, noe som gjør at den kan brukes i tynnfilmsbatterier.
Rubidiumkarbonat brukes til å redusere den elektriske ledningsevnen til materialer, noe som forbedrer stabiliteten og holdbarheten til fiberoptiske telekommunikasjonsnettverk. Rubidiumklorid kan brukes til å behandle depresjon. I andre applikasjoner kan rubidiumhydroksid også brukes til å lage fyrverkeri for å oksidere andre elementer og dermed produsere fiolette toner.
Les også: Tellur - kjemisk grunnstoff med kjemi som ligner på svovel
Hvilke forholdsregler bør tas med rubidium?
Det er ingen kjente problemer forårsaket av menneskers helse som følge av eksponering for naturlig rubidium, og bruken har liten miljøpåvirkning.
Håndteringen av rubidium i metallisk form må imidlertid, som tidligere nevnt, utføres varsomt, siden det kan selvantenne når det kommer i kontakt med luft. Din reaksjon med vann er også svært eksplosiv, derfor må kontrollerte mengder rubidium brukes i forsøkene.
løste øvelser
Spørsmål 1 — (UFU/2008)
For å bestemme alderen på jorda og bergarter, bruker forskerne radioisotoper med svært lange halveringstider, som Uranium-238 og Rubidium-87. I det radioaktive forfallet av Rubidium-87 er det utslipp av en negativ beta-partikkel.
I dette tilfellet har det dannede elementet
(A) 49 protoner og 38 nøytroner.
(B) 37 protoner og 50 nøytroner.
(C) 39 protoner og 48 nøytroner.
(D) 38 protoner og 49 nøytroner.
Vedtak
Spørsmålet sier at ved nedbrytningen av rubidium-87 er det utslipp av en negativ beta-partikkel, som er et elektron som kastes ut fra kjernen fra desintegreringen av en nøytron og derfor er det representert som -1β0, altså med ladning -1 og ubetydelig masse, akkurat som elektronet. Den radioaktive nedbrytningsreaksjonen er som følger:
37Rb87 → -1β0 + DeXB
Å være De atomnummeret til det dannede grunnstoffet og B massenummeret til det dannede elementet.
Så vi kan si at:
37 = -1 + a; derfor a = 38;
87 = 0 + b; dermed b = 87.
Vi dikterer et element med atomnummer 38 og massenummer 87. Siden antall nøytroner kan fastsettes med formelen A = Z + n, er beregningen utført:
87 = 38 + n; derfor n = 49
derfor element dannet har 38 protoner og 49 elektroner.
Spørsmål 2 — (IFGO/2012)
Rubidium er et alkalimetall, som har en skinnende sølvhvit farge som raskt blekner i kontakt med luft. Silisium er det nest mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen. Rubidium kan brukes i fotoelektriske celler og silisium ved fremstilling av mikroelektroniske enheter.
Ved å sammenligne disse to elementene er det riktig å si at:
(A) silisium har en større atomradius.
(B) silisium har større elektronaffinitet.
(C) rubidium har høyere ioniseringsenergi.
(D) silisium er mindre elektronegativt.
(E) rubidium er mindre sannsynlig å miste elektroner.
Vedtak
O silisium er et ikke-metall av familie 14, som er i den tredje perioden av det periodiske systemet. Rubidium er et alkalimetall fra den femte perioden i det periodiske systemet.
Derfor har rubidium en større atomradius enn silisium, siden jo lengre perioden, jo større antall elektroniske lag og dermed større atomradius, noe som ugyldiggjør alternativ A.
DE ioniseringsenergi er energien som kreves for å fjerne et valenselektron fra et isolert atom i gassform, det vil si at det har å gjøre med hvor enkelt det er å fjerne valenselektroner fra et gitt grunnstoff. Rubidium, som et alkalimetall, på 5s undernivå1, har en større tendens til å miste elektroner; derfor en lavere ioniseringsenergi, en klassisk egenskap av metaller, inkludert. Derfor kan ikke alternativ C og E være riktige.
Silisium er ikke mindre elektronegativt enn rubidium, da silisium er en slags mindre atomradius, og elementer med mindre atomradius har større elektronegativitet, så bokstaven D kan ikke være det riktig.
Dermed er malen bokstaven B, siden silisium faktisk har større elektronisk affinitet, som er energien som frigjøres eller absorberes av et atom når det mottar et elektron i sin valenslag. Når prosessen er gunstig, frigjøres energi og elektronaffiniteten er høyere, ellers absorberes energi og elektronaffiniteten er lavere. Siden rubidium har en større tendens til å miste elektroner, kan det ikke ha større elektronaffinitet enn silisium.
Bildekreditt
[1] geogif / Shutterstock.com
Av Stéfano Araújo Novais
Kjemilærer