რუბიდიუმი

რუბიდიუმი

37Rb

85.4678

5s1

რუბიდიუმი (ლათ. Rubidium; ქიმიური სიმბოლო — ${\ce {Rb}}$) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის, პირველი ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — პირველი ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის, Iა) ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია — 37, ატომური მასა — 85.468, t_დნ — 39.30 °C, t_დუღ — 688 °C, სიმკვრივე — 1.532 გ/სმ³. მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი. მიეკუთვნება ტუტე ლითონებს. ბუნებრივი რუბიდიუმი ედგება ორი იზოტოპის ნარევისაგან ${\ce {^{85}Rb}}$ და ${\ce {^{87}Rb}}$. 1861 წელს რუბიდიუმი აღმოაჩინეს რ. ბუნზენმა და გ. კირხჰოფმა მინერალების სპექტროსკოპიული ანალიზის დროს. 1863 წელს ლითონური რუბიდიუმი პირველად მიღებულ იქნა რ. ბუნზენის მიერ.

რუბიდიუმი, ₃₇Rb

ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი
სტანდ. ატომური წონა Ar°(Rb)	85.4678±0.0003 85.4678±0.001 (დამრგვალებული)
რუბიდიუმი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სილიციუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენი ბრომი კრიპტონი რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმი ნეოდიმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლინიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოსმიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო ვერცხლისწყალი თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესინი ოგანესონი K ↑ Rb ↓ Cs კრიპტონი ← რუბიდიუმი → სტრონციუმი
ატომური ნომერი (Z)	37
ჯგუფი	1 ჯგუფი (ტუტე ლითონები)
პერიოდი	5 პერიოდი
ბლოკი	s-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Kr] 5s1
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 8, 1
ელემენტის ატომის სქემა
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის ტემპერატურა	39.30 °C ​(312.45 K, ​​102.74 °F)
დუღილის ტემპერატურა	688 °C ​(961 K, ​​1270 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	1.532 გ/სმ3
სიმკვრივე (ლ.წ.)	1.46 გ/სმ3
სამმაგი წერტილი	312.41 K, ​ კპა
კრიტიკული წერტილი	2093 K, 16 მპა
დნობის კუთ. სითბო	2.19 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო	69 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა	31.060 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T (K)-ზე 434 486 552 641 769 958
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	−1, +1
ელექტროდული პოტენციალი	2.92 ვ
ელექტრო­უარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 0.82
იონიზაციის ენერგია	1: 403 კჯ/მოლ 2: 2632.1 კჯ/მოლ 3: 3859.4 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 248 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	220±9 პმ
იონური რადიუსი (rion)	(+1e)147 პმ
ვან-დერ-ვალსის რადიუსი	303 პმ
მოლური მოცულობა	55.9 სმ3/მოლი
რუბიდიუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	პირველადი ნუკლიდების სახით
მესრის სტრუქტურა	კუბური მოცულობაცენტრირებული
მესრის პერიოდი	5.710 Å
ბგერის სიჩქარე	1300 მ/წმ (20 °C)
თერმული გაფართოება	90 µმ/(მ·K)
ხვედრითი თბოტევადობა	31.1 ჯ/(K·მოლ)
თბოგამტარობა	58.2 ვტ/(მ·K)
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
მაგნიტური ამთვისებლობა	6995170000000000000♠+17.0×10−6 სმ3/მოლ
იუნგას მოდული	2.4 გპა
დრეკადობის მოდული	2.5 გპა
მოოსის მეთოდი	0.3
ბრინელის მეთოდი	0.216 მპა
CAS ნომერი	7440-17-7
ისტორია
აღმომჩენია	რობერტ ბუნზენი და გუსტავ კირხჰოფი (1861)
პირველი მიმღებია	George de Hevesy
რუბიდიუმის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ. დაშლა (t1/2) რადიო. დაშლა პრო­დუქტი 82Rb სინთ 7000125750000000000♠1.2575 წთ β+ 82Kr 83Rb სინთ 7001862000000000000♠86.2 დღ-ღ ε 83Kr γ – 84Rb სინთ 7001329000000000000♠32.9 დღ-ღ ε 84Kr β+ 84Kr γ – β− 84Sr 85Rb 72.17% სტაბილური 86Rb სინთ 7001187000000000000♠18.7 დღ-ღ β− 86Sr γ – 87Rb 27.83% 7010497000000000000♠4.97×1010 წ β− 87Sr
რუბიდიუმი ვიკისაწყობში •

აღმოჩენის ისტორია

1861 წელს გუსტავ კირხჰოფმა და რობერტ ბუნზენმა რუბიდიუმი აღმოაჩინეს მინერალური წყლის აორთქლების შემდეგ მიღებული ნალექის სპექტრის შესწავლით. სახელწოდება „რუბიდიუმი“ მიიღო მისი სპექტრის მეწამური ფერის გამო.

1883 წელს ბუნზენმა პირველად მიიღო მეტალური რუბიდიუმი. რუბიდიუმი ბუნებაში გავრცელებულია ნაერთების სახით. დედამიწის წიაღში მისი შემცველობა უდრის 8,3*10-3 წონით პროცენტს. მეტწილად სილიციუმისა და ალუმინის ოქსიდებთან ერთად კარნალიტი KCl*MgCl2*6H2O მცირე რაოდენობით შეიცავს რუბიდიუმის ქლორიდს (RbCl). რუბიდიუმის მისაღებად, მისი შემცველი მადნები გადაყავთ ხსნადი მარილის-ქლორიდის სულფატის ან ნიტრატის მდგომარეობაში, საიდანაც სპეციალური რეაქციების გამოყენებით გამოყოფენ რუბიდიუმს ნაერათის სახით. მეტალურ რუბიდიუმს იღებენ მისი ნაერთის ნალღობის ელექტროლიზით ვაკუუმში, ან ინერტული გაზის ატმოსფეროში, მას იღებენ აგრეთვე მისი ჰიდროქსიდის აღდგენით:

• ${\ce {2RbOH +2Mg=2Rb +2MgO +H2}}$ (900 გრადუსი)
• ${\ce {2RbOH +2Ca=2Rb +2CaO +H2}}$ (700 გრადუსი)

იზოტოპები

სტანდარტული ატომური მასა

რუბიდიუმის სტანდარტულ ატომურ მასად მიღებულია — 85,4678, რომელიც როგორც წესი იანგარიშება ბუნებაში არსებულ ყველა სტაბილურ იზოტოპტთა საშუალო შეწონილი მასით, მათი დედამიწის ქერქსა და ატმოსფეროში გავრცელების პროპორციულად.

იზოტოპი	Z	N	ატომური მასა (მ.ა.ე.)	% ბუნებაში	საშუალო შეწონილი
85Rb	37	48	84,911789738	72,17 %	61,280839
87Rb	37	50	86,909180527	27,83 %	24,186825
Ar, სტან.(Rb)					85,46766

ფიზიკური თვისებები

ის მსუბუქი ელემენტია, d=1,532გ/სმ3, ვერცხლისფერი, მოცულობა ცენტრისებური კუბური ფორმის ნივთიერებაა, ახასიათებს პარამაგნიტური თვისებები. ცნობილია რუბიდიუმის შენადნობები, მაგალითად ნატრიუმთან რომლის დნობის ტემპერატურა 4,5 გრადუსია, კალიუმთან-32,8 გრადუსი, (Rb+Cs)+9 გრადუსი ლღობის ტემპერატურით რუბიდიუმი რადიოაქტიურია და ახასიათებს ბეტა გამოსხივება.

ქიმიური თვისებები

ქიმიური თვისებებით რუბიდიუმი უფრო აქტიური ლითონია, ვიდრე ლითიუმი, ნატრიუმი და კალიუმი. რიგი ქიმიური თვისებებით, რუბიდიუმი ახლოს არის კალიუმის ქიმიურ თვისებებთან. სუფთა ჟანგბადში რუბიდიუმი იწვის აალებით Rb2O4-ის წარმოქმნით. ის აქტიურად ურთიერთქმედებს წყალთან წყალბადის გამოყოფით, ეს რეაქცია იმდენად ენერგიულია, რომ მიმდინარეობს -180 გრადუსზეც კი. მეტალური რუბიდიუმის სპირტებზე მოქმედებით, რეაქცია ენერგიულად წარიმართება, ადგილი აქვს წყალბადის გამოყოფას და ალკოპოლიატების მიღებას. ფთორისა და ქლორის ატმოსფეროში რუბიდიუმი აალდება, ბრომთან კი რეაქცია აფეთქებით მიმდინარეობს და წარმოიქმნება შესატყვისი ჰალოგენები. ამიაკთან წარმოქმნის რუბიდიუმის ამიდს RbNH2. რუბიდიუმის მარილები რადიოაქტიურია, ისინი კარგად იხსნებიან წყალში, ძნელად ხსნადია რუბიდიუმის შემდეგი მარილები: RbClO4, Rb3Sb2Cl9, Rb2[SnCl6] და სხვა.

რუბიდიუმის ნაერთები

მისი ნაერთების უმრავლესობა უფერო ნივთიერებებია. ის უფრო კუბური ფორმის კრისტალური ნივთიერებაა. იონთაშორის მანძილი 3.02A ტოლია d=2,6გ/სმ3, იშლება 400 გრადუსზე.

• რუბიდიუმის ოქსიდს Rb2O იღებენ მეტალური რუბიდიუმის ვერცხლის ტიგელში ჟანგბადით დაჟანგვისას: 2Rb+1/2O2=Rb2O 2RbNO3+10Rb=6Rb2O+N2

სუფთა რუბიდიუმის ოქსიდის მისაღებად მეტალურ რუბიდიუმს ვერცხლის ტიგერლში მშრალ ჟანგბადთან ერთად ახურებენ ვაკუუმში. ხანგრძლივად წარმოიქმნება Rb2O, რომელიც კუბური კრისტალების სახით რჩება ტიგელში, ხოლო ჭარბი რაოდენობის რუბიდიუმი ორთქლდება და კონდენსირდება ჭურჭლის ცივ ზედაპირზე. რუბიდიუმის ოქსიდი Rb2O გახურებით 400 გრადუსამდე განიცდის დისპროპორცირებას რუბიდიუმის ზეჟანგად და რუბიდიუმად: 2Rb2O=Rb2O2+2Rb

• რუბიდიუმის ზეჟანგდი Rb2O2 შეიძლება მივიღოთ რუბიდიუმის ჟანგბადთან ურთიერთქმედებით: 2Rb+O2=Rb2O2+107კკალ/მოლი

Rb2O2 მკრთალი მოყვითალო ფერის კუბური ფორმის მდგრადი კრისტალური ნივთიერებაა, რომლის t=600 გრადუსს, d=3,65 გ/სმ3. რუბიდიუმის ზეჟანგის გახურებით ვერცხლის ნავში, 300 გრადუსზე წარმოიქმნება შავი ფერის ზეჟანგი Rb2O3, შემდეგ კი RbO2 (Rb2O4).

• Rb2O4 მოყვითალო-ნარინჯისფერი მყარი კრისტალური ნივთიერებაა, ლღვება-280 გრადუსზე, ვაკუუმშიხანგრძლივად შენახვისას იშლება Rb2O3 და ჟანგბადად. Rb2O4-ზე წყლის მოქმედებით მიმდინარეობს რეაქცია:

Rb2O4+2H2O=2RbOH+H2O2+O2

• რუბიდიუმის ჰიდროქსიდი RbOH მიიღება მეტალურ რუბიდიუმზე წყლის მოქმედებით ან მის ოქსიდზე წყლის მოქმედებით და სხვა რეაქციებით: 2Rb+2H2O=2RbOH+H2

Rb2O+H2O=2RbOH RbOH თეთრი ფერის ამორფული მყარი ნივთიერებაა, ძლიერ ჰიგროსკოპიულია, tლღ=30 გრადუსს. ორთქლის მდგომარეობაში გადადის დაუშლელად, ძლიერი ტუტეა.

• რუბიდიუმის ჰალოგენიდები.
• რუბიდიუმის ქლორიდი RbF მიიღება სხვადასხვა რეაქციით, ნეირაციზაციით, ელემენტების უშუალო მოქმედებით, მიმოცვლის რეაქციით და სხვა. 2Rb+F2=2RbF

Rb2CO3+2HF=2RbF+CO2+H2O RbOH+HF=RbF+H2O მიღებული ხსნარის კონცენტრირებით გამოიყოფა უფერო კუბური კრისტალების სახით, იონთაშორისი მანძილი r=2,82, A, t=ლღ=760 გრადუსს,tდუღ=1410 გრადუსს, ძლიერ ჰიდროსკოპიულია, კარგად იხსნება წყალში და სპირტში. რუბიდიუმის ქლორიდი RbCl მიიღება იმავე გზით როგორიც RbF. Rb2CO3+2HCl=2RBCl+CO2+H2O RbOH+HCl=RbCl+H2O Rb ქლორიდი გამოიყოფა უფერო კუბური კრისტალების სახით, იონთაშორის მანძილი r=2.29, A, d=2,762გ/სმ3, tლღ=715 გრადუსს, tდუღ=1383 გრადუსს, ადვილად იხსნება წყალში, ცუდად სპირტში. 'რუბიდიუმის ქლორიდი', ზოგიერთი მეტალის ქლორიდთან წარმოქმნის ორმაგ და კომპლექსურ მარილებს, როგორიცაა:Rb3Sb2Cl9, Rb2[SnCl6], Rb2[PtCl6] და სხვა.

• რუბიდიუმის ბრომიდი RbBr მიიღება ქლორიდის ანალოგიურად. უფერო კუბური მესერის მქონე კრისტალური ნივთიერებაა, იონთაშორისი მანძილით 3.43A, d=2,78 გ/სმ4, tლღ=6,81 გრადუსს, tდუღ=1350 გრადუსზე წყალში ადვილად ხსნადია. ცნობილია რუბიდიუმის ბრომიდის პოლიჰალოგენიდები. როგორიცაა:RbBr3, RbBr2Cl და RbCl2Br.
• რუბიდიუმის იოდიდი RBJ მიიღება ნეიტრალიზაციის და სხვადასხვა რეაქციებით:

RbOH+HJ=RbJ+H2O Rb2O+2HJ=2RbJ+H2O Rb2CO3+2HJ=2RbJ+CO2+H2O RbJ წარმოადგენს უფერო კუბური ფორმის კრისტალურ ნივთიერებას. იონთაშორისი მანძილი r=3,67A, d=3,55გ/სმ3, tლღ=642 გრადუსს, tდუღ=1300 გრადუსს, იხსნება წყალსა და სპირტში. რუბიდიუმის იოდიდის ხსნარზე იოდის მოქმედებით მიიღება რუხი ფერის რუბიდიუმის პოლიოდიდები RbJ3, RbJ7 და RbJ9- 200 გრადუსამდე ფგაცხელებით ისინი იშლებიან.

ცნობილია, აგრეთვე, რუბიდიუმის იოდიდის შერეული პოლიჰალოგენიდები, მაგალითად, RbJBr2 (წითელი ფერის) და RbJBrCl (ნარინჯისფერი). რუბიდიუმის ქლორატი RbClO3 მიიღება რუბიდიუმის სულფატის ხსნარზე ბარიუმის ქლორატის მოქმედებით მიღებული ხსნარის აორთქვლით: Rb2SO4+Ba(ClO3)2=BaSO4+2RbClO3

• რუბიდიუმის სულფიდი Rb2S წარმოადგენს უფერო კუბურ წყალში ხსნად მიკრიკრისტალურ ნივთიერებას, d=2.91გ/სმ3. tლღ=500-600 გრადუსს, თავისი თვისებებით მსგავსია ცეზიუმის სულფიდის. რუბიდიუმის სულფიდს იღებენ გოგირდის ორთქლის მეტალურ რუბიდიუმზე მოქმედებით ან კიდევ რუბიდიუმის მარილის ხსნარში გოგირდწყალბადის გატარებით:

2RbCl+H2S=Rb2S+2HCl რუბიდიუმის სულფატი Rb2SO4 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდზე, ოქსიდზე ან კარბონატზე გოგირდმჟავას მოქმედებით: 2RbOH+H2SO4=Rb2SO4+2H2O Rb2SO3+H2SO4=Rb2SO4+CO2+H2O რუბიდიუმი წარმოქმნის სოსირდმჟავას მარილს RbHSO4. RbOH+H2SO4=RbHSO4+H2O RbHSO4 თეთრი კრისტალური ნივთიერებაა, d=2,892გ/სმ3, რომელიც გახურებით გარდაიქმნება პიროსულფატად. 2RbHSO4=Rb2SO2O7

• რუბიდიუმის ნიტრატი RbNO3 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდის ან კარბონატის ხსნარის აზოტმჟავათი ნეიტრალიზაციით:

RbOH+HNO3=RbNO3+H2O RbOCO3+2HNO3=2RbNO3+H2O+CO2 RbNO3 დიამაგნიტური თეთრი ფერის კრისტალური ნივთიერებაა, კრისტალდება სხვადასხვა ფორმის კრისტალების სახით, d=3,131გ/სმ3, კარგად იხსნება წყალში და ცუდად სპირტში, ლღვება 313გრადუსზე იშლება ძლიერ გახურებით. RbNO3=RbNO2+1/2O2 აზოტმჟავასთან წარმოქმნის მჟავამარილებს: RbH(NO3)2(RbNO3*HNO3) და RbNO3*2HNO3.

• რუბიდიუმის ფოსფატი Rb3PO4 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდზე ან კარბონატზე ორტოფოსფორმჟავას მოქმედებით

3RbOH+H3PO4=Rb3PO4+3H2O 3Rb2CO3+2H3PO4=2Rb3PO4+3CO2+3H2O რუბიდიუმი ფოსფორმჟავასთან წარმოქმნის სამი რიგის სრულ, ერთი-, ორჩანაცვლებულ მარილებს:Rb3PO4, Rb2HPO4 და RbH2PO4. თუ ჩვენ Rb2H2PO4 244 გრადუსამდე გავაცხელებთ, მივიღებთ რუბიდიუმის ჰიდროპიროფოსფატს. 2RbH2PO4=Rb2H2P2O7 ცნობილია რუბიდიუმის პოლიმერული მეტაფოსფატი (RbPO3)1

• რუბიდიუმის კარბონატი Rb2CO3 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდსა და ამონიუმის კარბონატის ხსნართა ნარევის აორთქვლით: 2RbOH+(NH4)2CO3=Rb2CO3+2NH3+2H2O

Rb2CO3 განთხევადი დიამაგნიტური კრისტალური ნივთიერებაა, tლღ=837 გრადუსს, კარგად იხსნება წყალსა და სპირტში. თუ Rb2CO3-ის წყალხსნარში CO20-ს გავატარებთ, მივიღებთ რუბიდიუმის ჰიდროკარბონატს: Rb2CO3+CO2+H2O=2RbHCO3 რომელიც ადვილად იხსნება წყალში.

გამოყენება

იყენებენ ფოტოელემენტების კათოდების, დღის სინათლის ლამპების და სხვ. წარმოებაში; რ. უმცირესი რაოდენობით მოიპოვება მცენარისა და ცხოველის ქსოვილებში. ნატრიუმთან, კალიუმთან, ცეზიუმთან, ანთიმონთან და სხვა. ლითონებთან შენადნობების დასამზადებლად.

რესურსები ინტერნეტში

• webelements.com // რუბიდიუმი
• ეროვნული ბიბლიოთეკა

სქოლიო

პორტალი ქიმია