Rubidium
eiendommer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Som regel | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Navn , symbol , atomnummer | Rubidium, Rb, 37 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementkategori | Alkalimetaller | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe , periode , blokk | 1 , 5 , s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Se | sølvhvit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS-nummer | 7440-17-7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EF-nummer | 231-126-6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ECHA InfoCard | 100.028.296 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massedel av jordens konvolutt | 29 spm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomisk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atommasse | 85.4678 (3) et al | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomeradius (beregnet) | 235 (265) pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalent radius | 220 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals-radius | 303 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronkonfigurasjon | [ Kr ] 5 s 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Ioniseringsenergi | 4. plass.177 128 0 (12) eV ≈ 403.03 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Ioniseringsenergi | 27.28 954 (6) eV ≈ 2 633.04 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Ioniseringsenergi | 39.247 (3) eV ≈ 3 786.8 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Ioniseringsenergi | 52.20 (25) eV ≈ 5 037 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Ioniseringsenergi | 68.44 (15) eV ≈ 6 603 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fysisk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fysisk tilstand | fast | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystallstruktur | kroppssentrert kubikk | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
tetthet | 1,532 g / cm 3 (20 ° C ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohs hardhet | 0,3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
magnetisme | paramagnetisk ( Χ m = 3,8 10 −6 ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Smeltepunkt | 312,46 K (39,31 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
kokepunkt | 961,2 K (688 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar volum | 55,76 10 −6 m 3 mol −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fordampningsvarme | 69 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusjonsvarme | 2,19 kJ mol −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lydens hastighet | 1300 m s −1 ved 293.15 K. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Arbeidsfunksjon | 2,16 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrisk ledningsevne | 7,52 · 10 6 A · V −1 · m −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termisk ledningsevne | 58 W m −1 K −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kjemisk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksidasjonstilstander | −1, +1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Normalt potensiale | −2,924 V (Rb + + e - → Rb) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitet | 0,82 ( Pauling skala ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotoper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
For andre isotoper, se listen over isotoper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NMR- egenskaper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
sikkerhetsinstruksjoner | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Så langt som mulig og vanlig, brukes SI-enheter . Med mindre annet er angitt, gjelder oppgitte data standardbetingelser . |
Rubidium (fra latin rubidus 'dyp rødt'; på grunn av to karakteristiske røde spektrallinjer ) er et kjemisk element med elementet symbol Rb og ordetallet 37. I det periodiske systemet er det i den første hovedgruppen , eller den første IUPAC-gruppen , og er en av alkalimetallene . Det myke, sølvhvite skinnende metallet antennes spontant når det utsettes for luft.
historie
Rubidium ble oppdaget spektroskopisk i 1861 av Robert Wilhelm Bunsen og Gustav Kirchhoff som en liten (<1%) komponent av lepidolit fra Sachsen og Moravia, og som en komponent i mineralvannet til det nyutviklede Maxquelle i Bad Dürkheim . Bunsen lyktes med å felle ut rubidiumsalter både fra den fordøyde lepidolitten og fra mineralvannslakken og å skille den fra andre alkalimetallsalter. For dette formålet bearbeidet Bunsen 150 kg fordøyd lepidolit for å isolere noen få gram RbCl og 44200 liter Dürkheim kildevann til 9 g RbCl.
Hendelse
Rubidium tilhører gruppen av inkompatible elementer og forekommer vanligvis sammen med disse i høye konsentrasjoner. Elementet forekommer i små konsentrasjoner i noen mineraler som leucitt , pollucitt og zinnwaldite . Lepidolit inneholder opptil 1,5% rubidium. Først de siste årene ble uavhengige rubidiummineraler oppdaget hvordan rubiklin (et rubidium-aluminiumsilikat) og Voloshinit og rubidium Ramanit (Rubidiumpentaborat tetrahydrat).
presentasjon
I laboratoriet produseres små mengder rent rubidium ved å redusere kromat eller dikromat ved hjelp av zirkonium :
eller termisk nedbrytning av rubidiumazid :
og påfølgende destillasjon i høyt vakuum .
eiendommer
I likhet med andre alkalimetaller er rubidium skjørt og oksiderer i luft. Det reagerer ekstremt voldsomt med vann for å danne rubidiumhydroksid og hydrogen , som vanligvis antennes i luften. Den danner et amalgam med kvikksølv og kan legeres med metallene gull , cesium , natrium og kalium . Rubidiumforbindelser farge flammer mørk rød (derav navnet på elementet). Rubidium er et kraftig reduksjonsmiddel . Metallisk rubidium kan produseres ved å redusere rubidiumklorid med kalsium i vakuum .
Isotoper
Av de to naturlig forekommende isotoper bare er 85 Rb stabil 87 Rb er en beta-emitter , og henfall til 87 Sr . Med en ekstremt lang halveringstid på rundt 48 milliarder år er radioaktiviteten veldig lav. Forholdet mellom Rb og Sr isotoper i bergarter brukes til radiometrisk datering .
bruk
Rubidium og dets forbindelser har bare et lite bruksområde og brukes hovedsakelig i forskning og utvikling. Mulige bruksområder finnes som:
- Getter metall i vakuumrør ,
- Katode belegg,
- Spor i PET - perfusjon av hjerteinfarkt ,
- Rubidium- klokker som tidsnormaler ( atomur )
- Demonstrasjon av laserkjøling , da billige laserdioder er tilgjengelige for de aktuelle bølgelengdene (og dermed relativt enkel produksjon av et Bose-Einstein-kondensat ).
- I fyrverkeri for å skape lilla ild
bevis
Den rød-fiolette flammefargen kan brukes til å oppdage rubidium . Den spectroscope viser en klar emisjonslinje ved 780,0 nm. Dette kan brukes kvantitativt i flammefotometrisk for å bestemme spor av rubidium. I polarografi viser rubidium et reversibelt katodisk trinn ved -2,118 V (versus SCE ). Kvartær ammoniumforbindelser (her for eksempel 0,1 M tetrametylammoniumhydroksid ) må brukes som basiselektrolytt fordi andre alkaliske eller jordalkaliske metallioner har svært like halvbølge-potensialer.
Et annet kvalitativt bevis er dannelsen av et lite oppløselig trippelsalt i svakt sur løsning med natrium-, vismut- og nitrittioner, som gir et gulfarget bunnfall av sammensetningen , hvis krystaller har en oktaedrisk form. Deteksjonsgrensen er 0,5 mg rubidium. Dette kan økes ved å bruke sølvioner i stedet for natriumioner, men cesium gir en lignende reaksjon.
fysiologi
Rubidium er sannsynligvis ikke viktig for planter; hos dyr ser det ut til å være nødvendig for normal graviditet . Rubidiumbehovet hos mennesker vil sannsynligvis være mindre enn 100 µg per dag. Med det vanlige blandede dietten kommer det til rundt 1,7 mg per dag. En rubidiummangel er like usannsynlig med dette tilbudet som en næringsrik rubidiumforurensning. Te og kaffe - Arabica-kaffe har det høyeste rubidiuminnholdet som finnes i mat (Arabica bønne: 25,5–182 mg / kg tørrstoff) - voksne gir et gjennomsnitt på 40% av mengden rubidium som forbrukes. Rubidium virker i sentralnervesystemet og påvirker konsentrasjonen av nevrotransmittere der ; bruken av rubidium som et antidepressivt middel diskuteres. En rubidiummangel kan være tilstede hos dialysepasienter .
sikkerhetsinstruksjoner
Rubidium er selvantennelig og reagerer ekstremt voldsomt med vann. Av sikkerhetsmessige grunner bør rubidium lagres i tørr mineralolje , i vakuum eller i en inert gassatmosfære.
lenker
Oksider og hydroksider
- Rubidiumoksid Rb 2 O
- Rubidiumperoksid Rb 2 O 2
- Rubidium Hyperoxide RbO 2
- Rubidium ozonide RbO 3
- Rubidiumhydroksid RbOH
Halider
- Rubidium fluor RbF
- Rubidiumklorid RbCl
- Rubidiumbromid RbBr
- Rubidiumjodid RbI
- Rubidium triiodide RbI 3
Andre forbindelser
- Rubidiumnitrat RbNO 3
- Rubidium sulfat Rb 2 SO 4
- Rubidium hydrogensulfat RbHSO 4
- Rubidiumklorat RbClO 3
- Rubidiumperklorat RbClO 4
- Rubidiumbromat RbBrO 3
- Rubidiumjodat RbIO 3
- Rubidium Periodate RbIO 4
- Rubidium kromat Rb 2 CrO 4
- Rubidium dikromat Rb 2 Cr 2 O 7
- Rubidiumhydrogenkarbonat RbHCO 3
- Rubidium ditionat Rb 2 S 2 O 6
- Rubidiumacetat CH 3 COORb
- Rubidiumformiat HCOORb
- Rubidiumhydrid RbH
- Rubidiumamid RbNH 2
- Rubidium Azide RbN 3
- Rubidium Selenide Rb 2 Se
Individuelle bevis
- ↑ a b Harry H. Binder: Leksikon av de kjemiske elementene. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
- ↑ Verdiene for eiendommene (infoboks) er hentet fra www.webelements.com (Rubidium) , med mindre annet er oppgitt .
- ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013 .
- ↑ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Konsekvent van der Waals radier for hele hovedgruppen. I: J. Phys. Chem. A 113, 2009, s. 5806-5812, doi: 10.1021 / jp8111556 .
- ↑ a b c d e Entry on rubidium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. and NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Red.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ). Hentet 11. juni 2020.
- B a b c d e entry on rubidium at WebElements, https://www.webelements.com , åpnet 11. juni 2020.
- ^ A b N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Elementets kjemi. 1. utgave. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 , s. 97.
- ↑ Robert C. Weast (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , s. E-129 til E-145. Verdiene der er basert på g / mol og gitt i cgs-enheter. Verdien spesifisert her er SI-verdien beregnet ut fra den uten måleenhet.
- ^ A b Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. I: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021 / je1011086 .
- ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Textbook of Experimental Physics . Volum 6: faste stoffer. 2. utgave. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5 , s. 361.
- ^ Forfall av strålingsresultater. I: Chart of Nuclides database. National Nuclear Data Center, åpnet 24. januar 2012 .
- ↑ a b Oppføring av Rubidium i GESTIS stoffdatabase til IFA , åpnet 30. april 2017. (JavaScript kreves)
- ^ A b Gustav Kirchhoff, Robert Bunsen: Kjemisk analyse gjennom spektralobservasjoner . Andre avhandling. I: Johann Christian Poggendorff (red.): Annals of Physics and Chemistry . 189 (Pogg. Ann. 113), nr. 7 . Johann Ambrosius Barth, Leipzig 1861, s. 337–381 , doi : 10.1002 / andp.18611890702 , stikkode : 1861AnP ... 189..337K ( online på Gallica , Bibliothèque nationale de France).
- ^ Georg Brauer: Gratis alkalimetaller . I: Håndbok for preparativ uorganisk kjemi . Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1954, s. 724 ff .
- Kir G. Kirchhoff, R. Bunsen: Kjemisk analyse gjennom spektralobservasjoner . I: Annaler for fysikk og kjemi . teip 189 , nr. 7 , 1861, s. 337–381 , doi : 10.1002 / andp.18611890702 , stikkode : 1861AnP ... 189..337K .
- Hey J. Heyrovský , J. Kuta: Grunnleggende om polarografi. Akademie-Verlag, Berlin 1965, s. 515.
- Fr R. Fresenius, G. Jander: Rubidium - nedbør som rubidiumnatriumvismutnitrit med natriumvismutnitrit . I: Handbuch der Analytischen Chemie, del to: kvalitative verifikasjonsmetoder, bind 1a: elementer av den første hovedgruppen (inkludert ammonium) . Springer-Verlag, Berlin 1944, s. 155-156 .
- ↑ Andrea Illy, Rinantonio Viani: Espresso Coffee: The Science of Quality. Elsevier Academic Press, 2005, ISBN 0-12-370371-9 , s. 150.
- ↑ M. Krachler, GH Wirnsberger: Langvarige endringer av plasmakonsentrasjonselementkonsentrasjoner hos pasienter med kronisk hemodialyse. I: Blood Purif. 18 (2), 2000, s. 138-143, PMID 10838473 .
- ^ HL Meltzer, RM Taylor, SR Platman, RR Fieve: Rubidium: En potensiell modifikator av effekt og oppførsel. I: Natur . 223, 1969, s. 321-322, PMID 4978331 .
- ↑ C. Canavese, E. DeCostanzi, L. Branciforte og andre: Rubidium mangel hos dialysepasienter. I: J Nephrol. 14 (3), 2001, s. 169-175, PMID 11439740 .