Rubidium

ejendomme
Generelt
Navn , symbol , atomnummer Rubidium, Rb, 37
Elementkategori Alkalimetaller
Gruppe , periode , blok 1 , 5 , s
Se sølvfarvet hvid
CAS-nummer 7440-17-7
EF-nummer 231-126-6
ECHA InfoCard 100.028.296
Massefraktion af jordens kuvert 29 sider / min
Atomar
Atommasse 85.4678 (3) et al
Atomeradius (beregnet) 235 (265) pm
Kovalent radius Kl. 220
Van der Waals-radius 303
Elektronkonfiguration [ Kr ] 5 s 1
1. Ioniseringsenergi 4. plads.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
Krystalstruktur kropscentreret kubik
massefylde 1,532 g / cm 3 (20 ° C )
Mohs hårdhed 0,3
magnetisme paramagnetisk ( Χ m = 3,8 10 −6 )
Smeltepunkt 312,46 K (39,31 ° C)
kogepunkt 961,2 K (688 ° C)
Molært volumen 55,76 10 −6 m 3 mol −1
Fordampningsvarme 69 kJ / mol
Fusionsvarme 2,19 kJ mol −1
Lydens hastighed 1300 m s −1 ved 293.15 K.
Arbejdsfunktion 2,16 eV
Elektrisk ledningsevne 7,52 · 10 6 A · V −1 · m −1
Varmeledningsevne 58 W m −1 K −1
Kemisk
Oxidationstilstande −1, +1
Normalt potentiale -2,924 V (Rb + + e - → Rb)
Elektronegativitet 0,82 ( Pauling-skala )
Isotoper
isotop NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP
83 Rb {syn.} 86,2 d ε 0,910 83 kr
84 Rb {syn.} 32,77 d ε 2.681 84 kr
β - 0,894 84 Sr
85 Rb 72,168  % Stabil
86 Rb {syn.} 18.631 d β - 1.775 86 Sr
87 Rb 27,835% 4,81 x 10 10 a . β - 0,283 87 Sr
88 Rb {syn.} 17,78 min β - 5.316 88 Sr
89 Rb {syn.} 15.15 min β - 4.501 89 Sr
For andre isotoper, se listen over isotoper
NMR egenskaber
  Spin
Quantum
nummer jeg 		γ i
rad · T −1 · s −1		 E r  ( 1 H) f L ved
B = 4,7 T
i MHz
85 Rb 5/2 2.583 · 10 7 0,0105 19.3
87 Rb 3/2 8.753 · 10 7 0,175 65.4
Sikkerhedsinstruktioner
GHS-faremærkning
02 - Meget / ekstremt brandfarlig 05 - Ætsende

fare

H- og P-sætninger H: 260-314
EUH: 014
P: 223-231 + 232-280-305 + 351 + 338-370 + 378-422
Så vidt muligt og sædvanligt anvendes SI-enheder .
Medmindre andet er angivet, gælder de givne data for standardbetingelser .

Rubidium (fra latin rubidus 'dyb rød', på grund af to karakteristiske røde spektrallinier ) er et grundstof med elementet symbolet Rb og ordenstal 37. I den periodiske system er det i 1. hovedgruppe , eller 1st  IUPAC gruppe , og er en af de alkalimetaller . Det bløde, sølvhvide skinnende metal antændes spontant, når det udsættes for luft.

historie

Rubidium blev opdaget spektroskopisk i 1861 af Robert Wilhelm Bunsen og Gustav Kirchhoff som en lille (<1%) komponent af lepidolit fra Sachsen og Mähren og som en komponent i mineralvand i det nyudviklede Maxquelle i Bad Dürkheim . Bunsen lykkedes at udfælde rubidiumsalte både fra den fordøjede lepidolit og fra mineralvand saltvand og at adskille den fra andre alkalimetalsalte. Til dette formål forarbejdede Bunsen 150 kg fordøjet lepidolit for at isolere et par gram RbCl og 44200 liter Dürkheim kildevand til 9 g RbCl.

Hændelse

Rubidium tilhører gruppen af uforenelige grundstoffer og forekommer normalt sammen med disse i høje koncentrationer. Elementet forekommer i små koncentrationer i nogle mineraler såsom leucit , pollucit og zinnwaldit . Lepidolit indeholder op til 1,5% rubidium. Først i de senere år blev uafhængige rubidiummineraler opdaget, hvordan rubicline (et rubidium-aluminiumsilicat) og Voloshinit og rubidium Ramanit (Rubidiumpentaborat tetrahydrat).

præsentation

I laboratoriet produceres små mængder rent rubidium ved at reducere kromat eller dichromat ved hjælp af zirconium :

eller termisk nedbrydning af rubidiumazid :

og efterfølgende destillation i højvakuum .

ejendomme

Flammefarven på rubidium
1 g rubidium i en ampul

Ligesom de andre alkalimetaller er rubidium skrøbelig og oxiderer i luft. Det reagerer ekstremt voldsomt med vand til dannelse af rubidiumhydroxid og brint , som normalt antænder i luften. Det danner et amalgam med kviksølv og kan legeres med metallerne guld , cæsium , natrium og kalium . Rubidiumforbindelser farve flammer mørk rød (deraf navnet på elementet). Rubidium er et stærkt reduktionsmiddel . Metallisk rubidium kan produceres ved at reducere rubidiumchlorid med calcium i vakuum .

Isotoper

Af de to naturligt forekommende isotoper kun er 85 Rb stabil 87 Rb er en beta-emitter og henfalder til 87 Sr . Med en ekstremt lang halveringstid på omkring 48 milliarder år er dens radioaktivitet meget lav. Forholdet mellem Rb og Sr isotoper i klipper bruges til radiometrisk datering .

brug

Rubidium og dets forbindelser har kun en lille række anvendelsesmuligheder og bruges hovedsageligt til forskning og udvikling. Mulige anvendelser findes som:

bevis

Dens rødviolette flammefarve kan bruges til at detektere rubidium . Den spektroskopet viser en klar emissionslinie ved 780,0 nm. Dette kan anvendes kvantitativt i flammefotometri til bestemmelse spor af rubidium. I polarografi viser rubidium et reversibelt katodisk trin ved -2,118 V (versus SCE ). Kvaternære ammoniumforbindelser (her for eksempel 0,1 M tetramethylammoniumhydroxid ) skal anvendes som basiselektrolyt, fordi andre alkali- eller jordalkalimetalioner har meget ens halvbølgepotentialer.

Et andet kvalitativt bevis er dannelsen af ​​et lidt opløseligt tredobbelt salt i svagt sur opløsning med natrium-, bismuth- og nitritioner, der producerer et gulfarvet bundfald af sammensætningen , hvis krystaller har en oktaedrisk form. Detektionsgrænsen er 0,5 mg rubidium. Dette kan øges ved at bruge sølvioner i stedet for natriumioner, men cæsium giver en lignende reaktion.

fysiologi

Rubidium er sandsynligvis ikke essentielt for planter; hos dyr synes det at være nødvendigt for normal graviditet . Rubidiumbehovet hos mennesker er sandsynligvis mindre end 100 µg pr. Dag. Med den sædvanlige blandede diæt kommer det til omkring 1,7 mg pr. Dag. En rubidiummangel er lige så usandsynlig med dette tilbud som en ernæringsmæssig rubidiumforurening. Te og kaffe - Arabica-kaffe har det højeste rubidiumindhold, der findes i fødevarer (Arabica bønne: 25,5-182 mg / kg tørstof) - voksne udgør i gennemsnit 40% af den forbrugte mængde rubidium. Rubidium virker i centralnervesystemet og påvirker koncentrationen af neurotransmittere der ; brugen af ​​rubidium som et antidepressivt middel diskuteres. En rubidiummangel kan være til stede hos dialysepatienter .

Sikkerhedsinstruktioner

Rubidium er selvantændelig og reagerer ekstremt voldsomt med vand. Af sikkerhedsmæssige årsager bør rubidium opbevares i tør mineralolie , i vakuum eller i en inert gasatmosfære.

links

Oxider og hydroxider

Halider

Andre forbindelser

Individuelle beviser

  1. ↑ a b Harry H. Binder: Leksikon af de kemiske grundstoffer. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
  2. ↑ Værdierne for egenskaberne (infoboks) er taget fra www.webelements.com (Rubidium) , medmindre andet er angivet .
  3. ↑ CIAAW, standard atomvægte revideret 2013 .
  4. ↑ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Konsekvent Van der Waals-radius for hele hovedgruppe. I: J. Phys. Chem. A 113, 2009, s. 5806-5812, doi: 10.1021 / jp8111556 .
  5. ↑ a b c d e Indtastning af rubidium i Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. og 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.
  6. ↑ a b c d e entry on rubidium at WebElements, https://www.webelements.com , adgang den 11. juni 2020.
  7. ^ A b N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Elementernes kemi. 1. udgave. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 , s.97 .
  8. ↑ 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. Værdier der er baseret på g / mol og angivet i cgs-enheder. Den her angivne værdi er SI-værdien beregnet ud fra den uden en måleenhed.
  9. ^ A b Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Korrigerede værdier for kogepunkter og entalpier af fordampning af elementer i håndbøger. I: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021 / je1011086 .
  10. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lærebog om eksperimentel fysik . Bind 6: faste stoffer. 2. udgave. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5 , s. 361.
  11. ^ Henfald til strålingsresultater. I: Diagram over nuklider. National Nuclear Data Center, adgang til 24. januar 2012 .
  12. ↑ a b Indtastning af Rubidium i GESTIS-stofdatabasen i IFA , adgang til den 30. april 2017. (JavaScript krævet)
  13. ^ A b Gustav Kirchhoff, Robert Bunsen: Kemisk analyse gennem spektrale observationer . Anden afhandling. I: Johann Christian Poggendorff (red.): Annaler for fysik og kemi . 189 (Pogg. Ann. 113), nr. 7 . Johann Ambrosius Barth, Leipzig 1861, s. 337–381 , doi : 10.1002 / andp.18611890702 , bibcode : 1861AnP ... 189..337K ( online på Gallica , Bibliothèque nationale de France).
  14. ^ Georg Brauer: Gratis alkalimetaller . I: Håndbog til præparativ uorganisk kemi . Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1954, s. 724 ff .
  15. Kir G. Kirchhoff, R. Bunsen: Kemisk analyse gennem spektrale observationer . I: Annaler for fysik og kemi . bånd 189 , nr. 7 , 1861, s. 337–381 , doi : 10.1002 / andp.18611890702 , bibcode : 1861AnP ... 189..337K .
  16. ↑ J. Heyrovský , J. Kuta: Fundamentals of polarografi. Akademie-Verlag, Berlin 1965, s. 515.
  17. Fr R. Fresenius, G. Jander: Rubidium - udfældning som rubidiumnatriumvismutnitrit med natriumvismutnitrit . I: Handbuch der Analytischen Chemie, Anden del: Kvalitative verifikationsmetoder, bind 1a: Elementer fra den første hovedgruppe (inklusive ammonium) . Springer-Verlag, Berlin 1944, s. 155-156 .
  18. ↑ Andrea Illy, Rinantonio Viani: Espresso Coffee: The Science of Quality. Elsevier Academic Press, 2005, ISBN 0-12-370371-9 , s. 150.
  19. ↑ M. Krachler, GH Wirnsberger: Langvarige ændringer i plasma-sporelementkoncentrationer hos patienter med kronisk hæmodialyse. I: Blood Purif. 18 (2), 2000, s. 138-143, PMID 10838473 .
  20. ^ HL Meltzer, RM Taylor, SR Platman, RR Fieve: Rubidium: En potentiel modifikator for effekt og adfærd. I: Natur . 223, 1969, s. 321-322, PMID 4978331 .
  21. ↑ C. Canavese, E. DeCostanzi, L. Branciforte og andre: Rubidium mangel hos dialysepatienter. I: J Nephrol. 14 (3), 2001, s. 169-175, PMID 11439740 .

Weblinks

Wiktionary: Rubidium  - forklaringer på betydninger, ordets oprindelse, synonymer, oversættelser
Commons : Rubidium  - samling af billeder, videoer og lydfiler