О рубідій, з атомним номером 37 і атомною масою 85,5 u, є дуже м'яким лужним металом білого або сріблястого кольору. Як і інші лужні метали, цей елемент бурхливо реагує з водою і повітрям. Його температура плавлення становить 39 °C, а температура кипіння — 688 °C.
Його виявили в 1861 році німецькими вченими Густавом Кірхгофом і Робертом Бунзеном під час аналізу мінералу лепідоліту за допомогою спектроскопа. Його можна використовувати у виробництві фотоелементів, спеціальних стекол і як паливо в іонних двигунах космічних кораблів. Рубідій утворює велику кількість сполук, хоча жодна з них ще не знайшла значного комерційного застосування.
Читайте також: Вуглець — один з найпоширеніших елементів у Всесвіті
Резюме
лужний метал з атомний номер 37 і атомна маса 85,5 од.
Має сріблясто-білий колір.
Його відкрили в 1861 році Густав Кірхгоф і Роберт Бунзен.
Бурхливо реагує з водою і може спонтанно загорітися при контакті з повітрям.
Він дуже м’який, як і інші лужні метали.
Використовується при виготовленні спеціальних окулярів і атомних годинників.
Властивості рубідію
Символ: руб
атомна маса: 85,5 од.
атомний номер: 37.
електронегативність: 0,82.
Щільність: 1,53 г/см³.
Точка злиття: 39°C.
Точка кипіння: 668°C.
електронна конфігурація: [Кр] 5 с1.
хімічний ряд: лужні метали.
Характеристики рубідію
як ціле металевий елемент, рубідій має a характерний блиск, крім білого або сріблястого кольору. Оскільки рубідій належить до групи лужних металів у періодичній системі Менделєєва, він має класичні характеристики цього сімейства, наприклад, те, що він не дуже щільний порівняно з іншими металами. надзвичайно м’який — його можна навіть різати простим ножем — а також тому, що він бурхливо реагує з водою, утворюючи основну сполуку (лужну), як показує реакція слідувати:
2 руб (s) + H2О (1) → 2 RbOH (тут) + H2(g)
О водень утворений у цій реакції запалюється при зустрічі з киснем, присутнім у повітрі. Рубідій, у тому числі, може самозайматися при контакті з повітрям через присутність в ньому кисню і, отже, поводження з ним вимагає обережності, зрештою, ще однією класичною характеристикою лужних металів є те, що вони дуже реактивні. Наведена нижче реакція показує реакцію рубідію з киснем, утворюючи оксид лужного характеру.
4 руб (s) + О2(g) → 2 руб2О (s)
У порівнянні з іншими лужними металами нижчого атомний промінь (літій, натрій і калій), Реакції рубідію з водою або киснем більш бурхливі, оскільки його валентний електрон має більшу енергію.
Читайте також: Ніобій — метал із різноманітним промисловим і комерційним застосуванням
Історія рубідію
рубідій був відкриті в 1861 році німецькими вченими Густавом Кірхгофом і Робертом Бунзеном, в місті Гейдельберг, Німеччина. Використовуючи свій нещодавно винайдений інструмент, спектроскоп, Кірхгоф і Бунзен провели аналіз зразки, поки вони не знайшли два нових елементи: цезій (Cs) у мінеральній воді та рубідій у мінералі лепідоліт.
Назва рубідій походить від кольору його спектральної лінії випромінювання, який є червоним (rubidiusлатиною). Бунзен навіть зумів виділити металеві зразки рубідію.
Де знаходиться Рубідій?
Жодна руда не має рубідій як пріоритетну складову. Найбільше його зустрічається як побічний продукт у лепідоліті та полуциті, які можуть містити 3,5% та 1,5% оксиду рубідію відповідно. Запаси цього мінералу поширені по всьому світу, як і в Австралії, Канаді, Китаї, Намібії та Зімбабве, проте процеси видобутку та переробки мінералу все ще мають непомірні витрати.
Рубідієві програми
О Особливий ринок скла є основним для рубідію, а також фотоелементи. Крім аналогічного цезію, рубідій також використовується у виробництві атомні годинники, пристрої надзвичайної точності та надзвичайної важливості для калібрування GPS, глобальної системи позиціонування. Відмінність від цезієвих годин полягає в тому, що рубідієві атомні годинники, крім того, що вони недорогі, можуть бути виготовлені для які мають розмір сірникової коробки, але залишаються точними на мільйони чи навіть мільярди років.
![Цезієвий атомний годинник, розташований у Німеччині, який буде зберігати точність протягом 2 мільйонів років. [1]](/f/9ff13dde2c3a54be9f24c86ea3651eba.jpg)
О рубідій зустрічається в природі у вигляді двох ізотопів., О 85Rb, який є стабільним, і 87Rb, радіоактивний, з часом до півжиття 48,8 мільярдів років. Це знову надає цьому ізотопу функцію годинника, але геологічний годинник. О 87Rb піддається радіоактивному розпаду до ізотопу 87Sr, який є стабільним, тому ви можете порівняти суми 87Rb і 87Sr з природним ізотопом 86Старший за рок-знайомства.
Оскільки він легко іонізується, рубідій розглядався для використання в іонних двигунах космічних кораблів, a іонна система двигунів, набагато економічніша, ніж звичайні двигуни, і може зробити ракети більше світло. Сполука RbAg4я5 також виявилося важливим, оскільки в даний час це іонний кристал з найвищою провідністю умов навколишнього середовища, що дозволяє використовувати його в тонкоплівкових батареях.
Карбонат рубідію використовується для зниження електропровідності матеріалів, що покращує стабільність і довговічність волоконно-оптичних телекомунікаційних мереж. Хлорид рубідію можна використовувати для лікування депресії. В інших випадках гідроксид рубідію також можна використовувати для виготовлення феєрверків, щоб окислювати інші елементи і таким чином отримати фіолетові тони.
Читайте також: Телурій - хімічний елемент з хімією, подібним до сірки
Які запобіжні заходи слід вживати при застосуванні рубідію?
Немає відомих проблем зі здоров’ям людини в результаті впливу природного рубідію, і його використання має незначний вплив на навколишнє середовище.
Однак, як зазначалося раніше, поводження з рубідієм у металевій формі має бути обережним, оскільки він може спонтанно спалахнути при контакті з повітрям. Ваш реакція з водою також дуже вибухонебезпечна, тому в експериментах необхідно використовувати контрольовані кількості рубідію.
розв’язані вправи
Питання 1 — (UFU/2008)
Для визначення віку Землі та гірських порід вчені використовують радіоізотопи з дуже довгими періодами напіврозпаду, такі як уран-238 і рубідій-87. При радіоактивному розпаді Рубідію-87 відбувається викид негативної бета-частинки.
У цьому випадку формований елемент має
(А) 49 протонів і 38 нейтронів.
(B) 37 протонів і 50 нейтронів.
(C) 39 протонів і 48 нейтронів.
(D) 38 протонів і 49 нейтронів.
Резолюція
Питання стверджує, що при розпаді рубідію-87 відбувається викид негативної бета-частинки, яка являє собою електрон, що виривається з ядра при розпаді нейтрон і тому представляється як -1β0, тобто із зарядом -1 і нікчемною масою, як і електрон. Реакція радіоактивного розпаду виглядає наступним чином:
37руб87 → -1β0 + TheXБ
буття The атомний номер утвореного елемента і Б масове число утвореного елемента.
Отже, ми можемо сказати, що:
37 = -1 + а; отже, а = 38;
87 = 0 + b; отже, b = 87.
Ми диктуємо елемент з атомним номером 38 і масовим числом 87. Оскільки кількість нейтронів можна встановити за формулою A = Z + n, розрахунок проводиться:
87 = 38 + n; тому n = 49
Тому, елемент утворений має 38 протонів і 49 електронів.
Питання 2 — (IFGO/2012)
Рубідій - це лужний метал, який має блискучий сріблясто-білий колір, який швидко вицвітає при контакті з повітрям. Кремній є другим за поширеністю елементом у земній корі. Рубідій може бути використаний у фотоелементах, а кремній — у виробництві мікроелектронних пристроїв.
Порівнюючи ці два елементи, правильно стверджувати, що:
(A) кремній має більший атомний радіус.
(B) кремній має більшу спорідненість до електронів.
(C) рубідій має вищу енергію іонізації.
(D) кремній менш електронегативний.
(E) рубідій менше втрачає електрони.
Резолюція
О кремній є неметалом сімейства 14, що знаходиться в третьому періоді періодичної таблиці. Рубідій — лужний метал з п’ятого періоду періодичної таблиці.
Отже, рубідій має більший атомний радіус, ніж кремній, оскільки чим довший період, тим більше число електронних шарів і, отже, більший атомний радіус, що робить альтернативу A недійсною.
THE енергія іонізації – це енергія, необхідна для видалення валентного електрона з ізольованого атома в газоподібному стані, тобто це пов’язано з легкістю видалення валентних електронів з даного елемента. Рубідій, як лужний метал, 5s підрівня1, має більшу тенденцію до втрати електронів; отже, менша енергія іонізації, класична властивість металів, включно. Тому альтернативи C і E не можуть бути правильними.
Силіцій не менш електронегативний, ніж рубідій, оскільки кремній є свого роду меншим атомним радіусом, і елементи меншого атомного радіусу мають більшу електронегативність, тому літери D бути не може правильно.
Таким чином, шаблоном є літера B, оскільки насправді кремній має більшу спорідненість до електронів, тобто енергія, що вивільняється або поглинається атомом, коли він отримує електрон у своєму валентний шар. Коли процес є сприятливим, енергія вивільняється і спорідненість до електронів вища, інакше енергія поглинається, а спорідненість до електронів нижча. Оскільки рубідій має більшу схильність до втрати електронів, він не може мати більшу спорідненість до електронів, ніж кремній.
Автори зображення
[1] geogif / Shutterstock.com
Стефано Араужо Новаїс
Вчитель хімії