Ö rubidyumatom numarası 37 ve atom kütlesi 85,5 u olan, beyaz veya gümüş renkli çok yumuşak bir alkali metaldir. Diğer alkali metaller gibi, bu element de su ve hava ile şiddetli reaksiyona girer. Erime noktası 39 °C, kaynama noktası 688 °C'dir.
1861'de keşfedildi Alman bilim adamları Gustav Kirchhoff ve Robert Bunsen tarafından mineral lepidolitin bir spektroskopla analizi sırasında. Fotosel, özel cam imalatında ve uzay aracı iyon motorlarında itici olarak kullanılabilir. Rubidyum çok sayıda bileşik oluşturur, ancak bunların hiçbiri henüz önemli bir ticari uygulamaya sahip değildir.
Siz de okuyun: Karbon - evrendeki en bol elementlerden biri
Özet
alkali metal atomik numara 37 ve atom kütlesi 85.5 u.
Gümüş-beyaz bir renge sahiptir.
1861 yılında Gustav Kirchhoff ve Robert Bunsen tarafından keşfedilmiştir.
Su ile şiddetli reaksiyona girer ve hava ile temasında kendiliğinden yanabilir.
Diğer alkali metaller gibi çok yumuşaktır.
Özel camların ve atom saatlerinin imalatında kullanılır.
Rubidyum özellikleri
Sembol: Rb
atom kütlesi: 85,5 u.
atomik numara: 37.
elektronegatiflik: 0,82.
Yoğunluk: 1,53 g/cm³.
füzyon noktası: 39°C.
Kaynama noktası: 668°C.
elektronik konfigürasyon: [Kr] 5s1.
kimyasal seri: alkali metaller.
Rubidyum özellikleri
bütün gibi metalik eleman, rubidyum bir karakteristik parlaklık, beyaz veya gümüş rengine ek olarak. Periyodik tablodaki alkali metaller grubuna ait olduğu için rubidyum, diğer metallere göre çok yoğun olmaması gibi bu ailenin klasik özelliklerine sahiptir. son derece yumuşak - basit bir bıçakla bile kesilebilir - ve ayrıca suyla şiddetli reaksiyona girerek bazik bir bileşik (alkali) oluşturduğu için, reaksiyonun gösterdiği gibi takip et:
2 Rb (s) + H2Ö (1) → 2 RbOH (Burada) + H2(G)
Ö hidrojen Bu reaksiyonda üretilen havadaki oksijen ile karşılaşıldığında ateşlenir. rubidyum dahil, hava ile temasında kendi kendine tutuşabilir İçinde bulunan oksijen nedeniyle ve dolayısıyla işlenmesi özen gerektirir, sonuçta alkali metallerin bir başka klasik özelliği de çok reaktif olmalarıdır. Aşağıdaki reaksiyon, rubidyumun oksijenle reaksiyonunu gösterir ve alkali karakterli bir oksit oluşturur.
4 Rb (s) + O2(G) → 2 Rb2Ö (s)
Daha düşük diğer alkali metallerle karşılaştırıldığında atom ışını (lityum, sodyum ve potasyum), Rubidyumun su veya oksijen ile reaksiyonları daha şiddetlidir., değerlik elektronunun enerjisi daha büyük olduğundan.
Siz de okuyun: Niyobyum — çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamalara sahip bir metal
rubidyum geçmişi
rubidyum 1861'de Alman bilim adamları Gustav Kirchhoff ve Robert Bunsen tarafından keşfedildi., Almanya'nın Heidelberg şehrinde. Kirchhoff ve Bunsen, yeni icat ettikleri enstrüman spektroskopu kullanarak iki yeni element bulana kadar örnekler: maden suyunda sezyum (Cs) ve mineralde rubidyum lepidolit.
Rubidyum adı, kırmızı olan spektral emisyon çizgisinin renginden gelir (rubidius, Latince). Bunsen, metalik rubidyum örneklerini izole etmeyi bile başardı.
Rubidyum nerede bulunur?
Hiçbir cevherde rubidyum öncelikli bileşen olarak bulunmaz. En büyük oluşumu, sırasıyla %3.5 ve %1.5 rubidyum oksit içerebilen lepidolit ve polusitte bir yan ürün olarak ortaya çıkar. Bu mineralin rezervleri tüm dünyaya yayılmıştır.Avustralya, Kanada, Çin, Namibya ve Zimbabwe'de olduğu gibi, ancak mineralin çıkarılması ve işlenmesi süreçleri hala fahiş maliyetlere sahiptir.
Rubidyum Uygulamaları
Ö özel cam pazarı rubidyum için ana pazardır, fotosellerin yanı sıra. Benzer sezyumun yanı sıra rubidyum da atom saatleri, Küresel Konumlandırma Sistemi olan GPS'in kalibrasyonu için son derece hassas ve son derece önemli cihazlar. Sezyum saatlerden farkı, rubidyum atom saatlerinin düşük maliyetli olmasının yanı sıra, kibrit kutusu boyutunda olan ve yine de milyonlarca hatta milyarlarca yaşında.
![Almanya'da bulunan ve 2 milyon yıl boyunca doğruluğunu koruyacak olan Sezyum Atomik Saat. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
Ö rubidyum iki izotop olarak doğal olarak oluşur., Ö 85Kararlı olan Rb ve 87Rb, radyoaktif, zamanla yarım hayat 48.8 milyar yıl. Bu yine bu izotopa saat işlevini verir, ancak jeolojik bir saat. Ö 87Rb, izotopa radyoaktif bozunmaya uğrar 87Stabil olan Sr, böylece miktarları karşılaştırabilirsiniz. 87Rb ve 87Doğal olarak oluşan izotop ile Sr 86Kaya flört için Sr.
Kolayca iyonlaştığı için rubidyum, uzay araçlarındaki iyon motorlarında kullanım için düşünülmüştür. iyon itici sistemi, geleneksel iticilerden çok daha ekonomiktir ve roketleri daha fazla yapabilir ışık. RbAg bileşiği4ben5 şu anda en yüksek iletkenliğe sahip iyonik kristal olduğu için önemli olduğu da gösterilmiştir. ince film pillerde kullanım konumuna sokan ortam koşulları.
Rubidyum karbonat, fiber optik telekomünikasyon ağlarının kararlılığını ve dayanıklılığını artıran malzemelerin elektrik iletkenliğini azaltmak için kullanılır. Rubidyum klorür depresyonu tedavi etmek için kullanılabilir. Diğer uygulamalarda, rubidyum hidroksit, diğer elementleri oksitlemek ve böylece menekşe tonları üretmek için havai fişek yapımında da kullanılabilir.
Siz de okuyun: Tellür - kükürt benzeri kimyaya sahip kimyasal element
Rubidyum ile ne gibi önlemler alınmalıdır?
Doğal rubidyuma maruz kalmanın insan sağlığına neden olduğu bilinen bir sorun yoktur ve kullanımının çevreye etkisi çok azdır.
Bununla birlikte, daha önce belirtildiği gibi, metalik formdaki rubidyumun işlenmesi, hava ile temas ettiğinde kendiliğinden tutuşabileceğinden dikkatli yapılmalıdır. Sizin su ile reaksiyon da çok patlayıcıdır, bu nedenle deneylerde kontrollü miktarlarda rubidyum kullanılmalıdır.
çözülmüş alıştırmalar
Soru 1 — (UFU/2008)
Bilim adamları, Dünya'nın ve kayaların yaşını belirlemek için Uranium-238 ve Rubidium-87 gibi çok uzun yarı ömürlü radyoizotopları kullanırlar. Rubidium-87'nin radyoaktif bozunmasında negatif bir beta parçacığı emisyonu vardır.
Bu durumda, oluşturulan eleman
(A) 49 proton ve 38 nötron.
(B) 37 proton ve 50 nötron.
(C) 39 proton ve 48 nötron.
(D) 38 proton ve 49 nötron.
Çözünürlük
Soru, rubidyum-87'nin bozunmasında, çekirdekten bir elektronun parçalanmasından çıkan bir elektron olan negatif bir beta parçacığının emisyonunun olduğunu belirtir. nötron ve bu nedenle olarak temsil edilir -1β0yani, elektron gibi, -1 yük ve ihmal edilebilir kütle ile. Radyoaktif bozunma reaksiyonu aşağıdaki gibidir:
37Rb87 → -1β0 + NSxB
Olmak NS oluşan elementin atom numarası ve B oluşan elemanın kütle numarası.
Yani şunu söyleyebiliriz:
37 = -1 + bir; dolayısıyla, a = 38;
87 = 0 + b; dolayısıyla, b = 87.
Atom numarası 38 ve kütle numarası 87 olan bir element dikte ediyoruz. Nötron sayısı A = Z + n formülü ile belirlenebildiği için hesaplama şu şekilde yapılır:
87 = 38 + n; bu nedenle n = 49
bu yüzden eleman 38 proton ve 49 elektrona sahiptir.
Soru 2 — (IFGO/2012)
Rubidyum, hava ile temasında hızla solan parlak gümüşi beyaz bir renge sahip bir alkali metaldir. Silikon, yerkabuğunda en bol bulunan ikinci elementtir. Rubidyum, fotoelektrik hücrelerde ve silikon, mikroelektronik cihazların imalatında kullanılabilir.
Bu iki unsuru karşılaştırarak şunu söylemek doğrudur:
(A) silikon daha büyük bir atom yarıçapına sahiptir.
(B) silikonun elektron ilgisi daha fazladır.
(C) rubidyum daha yüksek iyonlaşma enerjisine sahiptir.
(D) silikon daha az elektronegatiftir.
(E) rubidyumun elektron kaybetme olasılığı daha düşüktür.
Çözünürlük
Ö silikon periyodik tablonun üçüncü periyodunda yer alan 14 ailesinin ametalidir. Rubidyum, periyodik tablonun beşinci periyodundan bir alkali metaldir.
Bu nedenle rubidyum, silikondan daha büyük bir atom yarıçapına sahiptir, çünkü periyot ne kadar uzun olursa, elektronik katmanların sayısı ne kadar fazlaysa ve dolayısıyla atom yarıçapı o kadar büyük olur ve bu da alternatif A'yı geçersiz kılar.
NS iyonlaşma enerjisi gaz halindeki yalıtılmış bir atomdan bir değerlik elektronunu çıkarmak için gereken enerjidir, yani belirli bir elementten değerlik elektronlarını çıkarma kolaylığı ile ilgilidir. Rubidyum, bir alkali metal olarak, 5s alt seviyesinde1, elektron kaybetme eğilimi daha fazladır; bu nedenle, metallerin klasik bir özelliği olan daha düşük iyonlaşma enerjisi. Bu nedenle, C ve E alternatifleri doğru olamaz.
Silikon bir tür daha küçük atom yarıçapı olduğundan, silikon rubidyumdan daha az elektronegatif değildir ve atom yarıçapı daha küçük olan elementlerin elektronegatifliği daha fazladır, bu nedenle D harfi olamaz doğru.
Bu nedenle, şablon B harfidir, çünkü aslında silikon, elektron aldığında bir atom tarafından salınan veya soğurulan enerji olan daha büyük elektronik afiniteye sahiptir. değerlik katmanı. İşlem uygun olduğunda, enerji açığa çıkar ve elektron ilgisi daha yüksektir, aksi takdirde enerji emilir ve elektron ilgisi daha düşüktür. Rubidyumun elektron kaybetme eğilimi daha fazla olduğundan, silikondan daha büyük bir elektron afinitesine sahip olamaz.
Resim kredisi
[1] geogif / Shutterstock.com
Stéfano Araújo Novais tarafından
Kimya öğretmeni