O rubidium, med atomnummer 37 och atommassa på 85,5 u, är en mycket mjuk alkalimetall, vit eller silverfärgad. Liksom andra alkalimetaller reagerar detta element häftigt med vatten och luft. Dess smältpunkt är 39 °C, medan dess kokpunkt är 688 °C.
Den upptäcktes 1861 av tyska forskarna Gustav Kirchhoff och Robert Bunsen under analys av mineralet lepidolit med ett spektroskop. Det kan användas vid tillverkning av fotoceller, specialglas och som drivmedel i rymdfarkostjonmotorer. Rubidium bildar ett stort antal föreningar, även om ingen av dem har någon betydande kommersiell tillämpning ännu.
Läs också: Kol — ett av de mest förekommande elementen i universum
Sammanfattning
alkalimetall av atomnummer 37 och atomisk massa 85,5 u.
Den har en silvervit färg.
Den upptäcktes 1861 av Gustav Kirchhoff och Robert Bunsen.
Reagerar häftigt med vatten och kan spontant brinna vid kontakt med luft.
Den är väldigt mjuk, precis som andra alkalimetaller.
Det används vid tillverkning av speciella glasögon och atomur.
Rubidium egenskaper
Symbol: Rb
atomisk massa: 85,5 u.
atomnummer: 37.
elektronnegativitet: 0,82.
Densitet: 1,53 g/cm³.
Fusionspunkt39°C.
Kokpunkt: 668°C.
elektronisk konfiguration: [Kr] 5s1.
kemisk serie: alkaliska metaller.
Rubidium egenskaper
som hel metalliskt element, rubidium har en karakteristisk glans, förutom en vit eller silverfärg. Eftersom det tillhör gruppen alkalimetaller i det periodiska systemet, har rubidium de klassiska egenskaperna hos denna familj, som det faktum att det inte är särskilt tätt jämfört med andra metaller. extremt mjuk - den kan till och med skäras med en enkel kniv - och även för att den reagerar våldsamt med vatten och bildar en basisk förening (alkalisk), eftersom reaktionen visar Följ:
2 Rb (s) + H2O (1) → 2 RbOH (här) + H2(g)
O väte som genereras i denna reaktion antänds när man möter det syre som finns i luften. Rubidium, inklusive, kan antändas av sig själv i kontakt med luft på grund av syret som finns i det och därför kräver dess hantering försiktighet, trots allt är en annan klassisk egenskap hos alkalimetaller att de är mycket reaktiva. Reaktionen nedan visar reaktionen mellan rubidium och syre, vilket bildar en oxid med alkalisk karaktär.
4 Rb (s) + O2(g) → 2 Rb2O (s)
Jämfört med andra alkalimetaller av lägre atomstråle (litium, natrium och kalium), den Reaktioner av rubidium med vatten eller syre är mer våldsamma, eftersom dess valenselektron har större energi.
Läs också: Niob — en metall med olika industriella och kommersiella tillämpningar
Rubidium historia
rubidium var upptäcktes 1861 av de tyska forskarna Gustav Kirchhoff och Robert Bunsen, i staden Heidelberg, Tyskland. Med hjälp av deras nyuppfunna instrument, spektroskopet, utförde Kirchhoff och Bunsen analys av prover tills de hittade två nya grundämnen: cesium (Cs), i mineralvatten och rubidium, i mineral lepidolit.
Namnet rubidium kommer från färgen på dess spektrala emissionslinje, som är röd (rubidius, på latin). Bunsen lyckades till och med isolera metalliska rubidiumprover.
Var finns Rubidium?
Ingen malm har rubidium som en prioriterad beståndsdel. Dess största förekomst är som en biprodukt i lepidolit och polucite, som kan innehålla 3,5 % respektive 1,5 % rubidiumoxid. Reserver av detta mineral är spridda över hela världen, som i Australien, Kanada, Kina, Namibia och Zimbabwe, har dock processerna för utvinning och bearbetning av mineralen fortfarande oöverkomliga kostnader.
Rubidium applikationer
O specialglasmarknaden är den främsta för rubidium, samt fotoceller. Förutom dess liknande cesium används rubidium också vid tillverkning av atomur, enheter med extrem precision och extremt viktiga för kalibrering av GPS, Global Positioning System. Skillnaden med cesiumklockor är att rubidium atomur, förutom att vara billiga, kan tillverkas för som är ungefär lika stora som en tändsticksask och ändå förblir korrekta i miljoner eller till och med miljarder år gammal.
![Cesium Atomic Clock, belägen i Tyskland, som kommer att bibehålla noggrannhet i 2 miljoner år. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
O rubidium förekommer naturligt som två isotoper., O 85Rb, som är stabil, och 87Rb, radioaktiv, med tid till halva livet på 48,8 miljarder år. Detta ger återigen klockfunktionen till denna isotop, men en geologisk klocka. O 87Rb genomgår radioaktivt sönderfall till isotopen 87Sr, som är stabil, så att du kan jämföra mängderna av 87Rb och 87Sr med den naturligt förekommande isotopen 86Sr för rockdejting.
Eftersom det joniserar lätt, har rubidium ansetts användas i jonmotorer i rymdfarkoster, en jonpropellersystem, mycket mer ekonomiskt än konventionella propeller, och kan göra raketer mer ljus. RbAg-föreningen4jag5 har också visat sig vara viktig, eftersom det för närvarande är den joniska kristallen med högst ledningsförmåga omgivningsförhållanden, vilket gör att den kan användas i tunnfilmsbatterier.
Rubidiumkarbonat används för att minska den elektriska ledningsförmågan hos material, vilket förbättrar stabiliteten och hållbarheten hos fiberoptiska telekommunikationsnätverk. Rubidiumklorid kan användas för att behandla depression. I andra applikationer kan rubidiumhydroxid också användas för att göra fyrverkerier för att oxidera andra element och därmed producera violetta toner.
Läs också: Tellur - kemiskt element med kemi som liknar svavel
Vilka försiktighetsåtgärder bör vidtas med rubidium?
Det finns inga kända problem för människors hälsa till följd av exponering för naturligt rubidium, och dess användning har liten miljöpåverkan.
Men som tidigare nämnts måste hanteringen av rubidium i metallisk form ske med försiktighet, eftersom det kan självantända när det kommer i kontakt med luft. Din reaktion med vatten är också mycket explosiv, därför måste kontrollerade mängder rubidium användas i experimenten.
lösta övningar
Fråga 1 — (UFU/2008)
För att bestämma jordens och stenarnas ålder använder forskare radioisotoper med mycket långa halveringstider, som Uranium-238 och Rubidium-87. I det radioaktiva sönderfallet av Rubidium-87 sker utsläpp av en negativ beta-partikel.
I detta fall har det bildade elementet
(A) 49 protoner och 38 neutroner.
(B) 37 protoner och 50 neutroner.
(C) 39 protoner och 48 neutroner.
(D) 38 protoner och 49 neutroner.
Upplösning
Frågan anger att vid sönderfallet av rubidium-87 sker emissionen av en negativ beta-partikel, som är en elektron som stöts ut från kärnan från sönderfallet av en neutron och därför representeras den som -1β0, det vill säga med laddning -1 och försumbar massa, precis som elektronen. Den radioaktiva sönderfallsreaktionen är som följer:
37Rb87 → -1β0 + DeXB
Varelse De det bildade grundämnets atomnummer och B masstalet för det bildade elementet.
Så vi kan säga att:
37 = -1 + a; följaktligen, a = 38;
87 = O + b; därför är b = 87.
Vi dikterar ett element med atomnummer 38 och massnummer 87. Eftersom antalet neutroner kan fastställas med formeln A = Z + n, görs beräkningen:
87 = 38 + n; därför n = 49
Därför element bildad har 38 protoner och 49 elektroner.
Fråga 2 — (IFGO/2012)
Rubidium är en alkalimetall, som har en glänsande silvervit färg som snabbt bleknar i kontakt med luft. Kisel är det näst vanligaste grundämnet i jordskorpan. Rubidium kan användas i fotoelektriska celler och kisel vid tillverkning av mikroelektroniska enheter.
Om man jämför dessa två element är det korrekt att konstatera att:
(A) kisel har en större atomradie.
(B) kisel har större elektronaffinitet.
(C) rubidium har högre joniseringsenergi.
(D) kisel är mindre elektronegativt.
(E) rubidium är mindre benägna att förlora elektroner.
Upplösning
O kisel är en icke-metall av familj 14, som befinner sig i den tredje perioden i det periodiska systemet. Rubidium är en alkalimetall från den femte perioden i det periodiska systemet.
Därför har rubidium en större atomradie än kisel, eftersom ju längre perioden, ju fler elektroniska lager och därmed desto större atomradie, vilket ogiltigförklarar alternativ A.
DE joniseringsenergi är energin som krävs för att avlägsna en valenselektron från en isolerad atom i gasform, det vill säga det har att göra med hur lätt det är att ta bort valenselektroner från ett givet grundämne. Rubidium, som en alkalimetall, av 5s undernivå1, har en större tendens att förlora elektroner; därför en lägre joniseringsenergi, en klassisk egenskap hos metaller, inklusive. Därför kan alternativ C och E inte vara korrekta.
Kisel är inte mindre elektronegativt än rubidium, eftersom kisel är en slags mindre atomradie, och element med mindre atomradie har större elektronegativitet, så bokstaven D kan inte vara det korrekt.
Således är mallen bokstaven B, eftersom kisel faktiskt har större elektronisk affinitet, vilket är den energi som frigörs eller absorberas av en atom när den tar emot en elektron i sin valensskikt. När processen är gynnsam frigörs energi och elektronaffiniteten är högre, annars absorberas energi och elektronaffiniteten är lägre. Eftersom rubidium har en större tendens att förlora elektroner kan det inte ha en större elektronaffinitet än kisel.
Bildkrediter
[1] geogif / Shutterstock.com
Av Stéfano Araújo Novais
Kemilärare
