Noong 1861, ang kamakailang naimbentong pisikal na paraan para sa pag-aaral ng mga sangkap - spectral analysis - ay muling nagpakita ng kapangyarihan at pagiging maaasahan nito, bilang isang garantiya ng magandang kinabukasan sa agham at teknolohiya. Sa tulong nito, natuklasan ang pangalawang hindi kilalang elemento ng kemikal, rubidium. Pagkatapos, sa pagtuklas ng pana-panahong batas noong 1869 ni D. I. Mendeleev, ang rubidium, kasama ang iba pang mga elemento, ay pumalit sa talahanayan, na nagdala ng kaayusan sa agham ng kemikal.
Ang karagdagang pag-aaral ng rubidium ay nagpakita na ang elementong ito ay may ilang mga kawili-wili at mahahalagang katangian. Isasaalang-alang namin dito ang pinakakatangi at pinakamahalaga sa kanila.
Mga pangkalahatang katangian ng isang kemikal na elemento
Ang Rubidium ay may atomic na bilang na 37, iyon ay, sa mga atom nito, ang komposisyon ng nuclei ay kinabibilangan lamang ng ilang bilang ng mga particle na may positibong charge - mga proton. Kanya-kanyaang neutral na atom ay may 37 electron.
Simbolo ng elemento - Rb. Sa periodic system, ang rubidium ay inuri bilang isang elemento ng pangkat I, ang panahon ay ikalima (sa maikling-panahon na bersyon ng talahanayan, ito ay kabilang sa pangunahing subgroup ng pangkat I at matatagpuan sa ikaanim na hanay). Ito ay isang alkali metal, ay isang malambot, napaka-fusible, pilak-puting kristal na substance.
Kasaysayan ng pagtuklas
Ang karangalan ng pagtuklas ng kemikal na elementong rubidium ay pag-aari ng dalawang siyentipikong Aleman - ang chemist na si Robert Bunsen at physicist na si Gustav Kirchhoff, ang mga may-akda ng spectroscopic method para sa pag-aaral ng komposisyon ng matter. Matapos ang paggamit ng spectral analysis na humantong sa pagtuklas ng cesium noong 1860, ipinagpatuloy ng mga siyentipiko ang kanilang pananaliksik, at sa susunod na taon, nang pag-aralan ang spectrum ng mineral lepidolite, natuklasan nila ang dalawang hindi kilalang madilim na pulang linya. Ito ay salamat sa katangian ng lilim ng pinakamalakas na parang multo na mga linya, kung saan posible na maitaguyod ang pagkakaroon ng isang dating hindi kilalang elemento, na nakuha nito ang pangalan nito: ang salitang rubidus ay isinalin mula sa Latin bilang "pulang-pula, madilim na pula."
Noong 1863, si Bunsen ang unang naghiwalay ng metallic rubidium mula sa mineral spring water sa pamamagitan ng pagsingaw ng malaking halaga ng solusyon, paghihiwalay ng potassium, cesium at rubidium s alts, at sa wakas ay binabawasan ang metal gamit ang soot. Nang maglaon, nakuha ni N. Beketov ang rubidium mula sa hydroxide nito gamit ang aluminum powder.
Pisikal na katangian ng elemento
AngRubidium ay isang magaan na metal, mayroon itodensity 1.53g/cm3 (sa zero na temperatura). Bumubuo ng mga kristal na may cubic body-centered na sala-sala. Ang rubidium ay natutunaw sa 39 °C lamang, iyon ay, sa temperatura ng silid, ang pagkakapare-pareho nito ay malapit na sa pasty. Ang metal ay kumukulo sa 687 °C at ang mga singaw nito ay maberde-asul.
Ang Rubidium ay isang paramagnet. Sa mga tuntunin ng kondaktibiti, ito ay higit sa 8 beses na mas mataas kaysa sa mercury sa 0 ° C at halos mas maraming beses na mas mababa sa pilak. Tulad ng ibang mga alkali metal, ang rubidium ay may napakababang photoelectric effect threshold. Upang pukawin ang isang photocurrent sa loob nito, ang mahabang wavelength (iyon ay, mababang dalas at nagdadala ng mas kaunting enerhiya) na mga red light ray ay sapat. Sa bagay na ito, tanging ang cesium lang ang nahihigitan nito sa pagiging sensitibo.
Isotopes
Ang Rubidium ay may atomic weight na 85.468. Ito ay nangyayari sa kalikasan sa anyo ng dalawang isotopes na naiiba sa bilang ng mga neutron sa nucleus: ang rubidium-85 ay bumubuo sa pinakamalaking proporsyon (72.2%), at sa isang mas maliit na halaga - 27.8% - rubidium-87. Ang nuclei ng kanilang mga atomo, bilang karagdagan sa 37 proton, ay naglalaman ng 48 at 50 neutron, ayon sa pagkakabanggit. Ang mas magaan na isotope ay matatag, habang ang rubidium-87 ay may malaking kalahating buhay na 49 bilyong taon.
Sa kasalukuyan, ilang dose-dosenang radioactive isotopes ng elementong kemikal na ito ang artipisyal na nakuha: mula sa ultralight rubidium-71 hanggang rubidium-102 na overloaded ng mga neutron. Ang kalahating buhay ng mga artificial isotopes ay mula sa ilang buwan hanggang 30 nanosecond.
Mga pangunahing katangian ng kemikal
Gaya ng nabanggit sa itaas, sa isang serye ng mga kemikal na elemento, ang rubidium (tulad ng sodium, potassium, lithium, cesium at francium) ay nabibilang sa mga alkali metal. Ang kakaiba ng elektronikong pagsasaayos ng kanilang mga atomo, na tumutukoy sa mga katangian ng kemikal, ay ang pagkakaroon ng isang elektron lamang sa panlabas na antas ng enerhiya. Ang elektron na ito ay madaling umalis sa atom, at ang metal ion sa parehong oras ay nakakakuha ng isang energetically paborableng electronic configuration ng inert na elemento sa harap nito sa periodic table. Para sa rubidium, ito ang krypton configuration.
Kaya, ang rubidium, tulad ng iba pang alkali metal, ay nagpahayag ng pagbabawas ng mga katangian at isang estado ng oksihenasyon na +1. Ang mga katangian ng alkalina ay mas malinaw sa pagtaas ng timbang ng atom, dahil ang radius ng atom ay tumataas din, at, nang naaayon, ang bono sa pagitan ng panlabas na elektron at ng nucleus ay humina, na humahantong sa isang pagtaas sa aktibidad ng kemikal. Samakatuwid, ang rubidium ay mas aktibo kaysa sa lithium, sodium at potassium, at ang cesium naman, ay mas aktibo kaysa rubidium.
Pagsusuma sa lahat ng nasa itaas tungkol sa rubidium, maaaring i-parse ang elemento, tulad ng sa ilustrasyon sa ibaba.
Mga compound na nabuo ng rubidium
Sa hangin, ang metal na ito, dahil sa pambihirang reaktibiti nito, ay marahas na nag-oxidize, na may pag-aapoy (ang apoy ay may kulay violet-pinkish); sa panahon ng reaksyon, ang superoxide at rubidium peroxide ay nabuo, na nagpapakita ng mga katangian ng malakas na oxidizing agent:
- Rb + O2 → RbO2.
- 2Rb + O2 →Rb2O2.
Nabubuo ang oxide kung limitado ang access ng oxygen sa reaksyon:
- 4Rb + O2 → 2Rb2O.
Ito ay isang dilaw na substance na tumutugon sa tubig, mga acid at acid oxide. Sa unang kaso, ang isa sa pinakamalakas na alkali ay nabuo - rubidium hydroxide, sa iba pa - mga asin, halimbawa, rubidium sulfate Rb2SO4, karamihan sa mga ito ay natutunaw.
Lalong marahas, na sinamahan ng pagsabog (dahil ang rubidium at ang inilabas na hydrogen ay agad na nag-aapoy), ang metal ay tumutugon sa tubig, na bumubuo ng rubidium hydroxide, isang lubhang agresibong tambalan:
- 2Rb + 2H2O → 2RbOH +H2.
Ang Rubidium ay isang kemikal na elemento na maaari ding direktang mag-react sa maraming non-metal - na may phosphorus, hydrogen, carbon, silicon, at halogens. Ang rubidium halides - RbF, RbCl, RbBr, RbI - ay madaling natutunaw sa tubig at sa ilang mga organikong solvent, tulad ng ethanol o formic acid. Ang pakikipag-ugnayan ng metal sa sulfur (pagkuskos ng sulfur powder) ay nangyayari nang paputok at humahantong sa pagbuo ng sulfide.
Mayroon ding mga hindi natutunaw na compound ng rubidium, gaya ng perchlorate RbClO4, ginagamit ang mga ito sa analytics upang matukoy ang kemikal na elementong ito.
Pagiging nasa kalikasan
Ang Rubidium ay hindi isang bihirang elemento. Ito ay matatagpuan halos lahat ng dako, kasama saang komposisyon ng maraming mineral at bato, at nakapaloob din sa karagatan, sa ilalim ng lupa at tubig ng ilog. Sa crust ng lupa, ang nilalaman ng rubidium ay umabot sa kabuuang halaga ng nilalaman ng tanso, sink at nikel. Gayunpaman, hindi tulad ng maraming mas bihirang mga metal, ang rubidium ay isang lubhang bakas na elemento, ang konsentrasyon nito sa bato ay napakababa, at hindi ito bumubuo ng sarili nitong mga mineral.
Sa komposisyon ng mga mineral, sinasamahan ng rubidium ang potassium kahit saan. Ang pinakamataas na konsentrasyon ng rubidium ay matatagpuan sa lepidolites, mga mineral na nagsisilbi ring pinagmumulan ng lithium at cesium. Kaya ang rubidium ay laging naroroon sa maliliit na halaga kung saan matatagpuan ang iba pang alkali metal.
Kaunti tungkol sa paggamit ng rubidium
Maikling paglalarawan ng chem. rubidium element ay maaaring dagdagan ng ilang salita tungkol sa mga lugar kung saan ginagamit ang metal na ito at ang mga compound nito.
Ang Rubidium ay ginagamit sa paggawa ng mga photocell, sa teknolohiya ng laser, ay bahagi ng ilang espesyal na haluang metal para sa teknolohiya ng rocket. Sa industriya ng kemikal, ginagamit ang mga rubidium s alts dahil sa kanilang mataas na catalytic activity. Isa sa mga artipisyal na isotopes, rubidium-86, ay ginagamit sa gamma-ray flaw detection at, bilang karagdagan, sa industriya ng pharmaceutical para sa isterilisasyon ng mga gamot.
Ang isa pang isotope, rubidium-87, ay ginagamit sa geochronology, kung saan ginagamit ito upang matukoy ang edad ng mga pinakamatandang bato dahil sa napakahabang kalahating buhay nito (rubidium-strontium method).
Kung ilang dekadaBagama't minsan ay pinaniniwalaan na ang rubidium ay isang kemikal na elemento na ang saklaw ay malamang na hindi lumawak, ngayon ang mga bagong prospect para sa metal na ito ay umuusbong, halimbawa, sa catalysis, sa mataas na temperatura na mga yunit ng turbine, sa mga espesyal na optika at sa iba pang mga lugar. Kaya ang rubidium ay gumaganap at patuloy na gaganap ng mahalagang papel sa mga modernong teknolohiya.
