К каким элементам относится рубидий. Знаешь как

– (Rubidium) Rb, химический элемент 1-й (Ia) группы Периодической системы. Щелочной элемент. Атомный номер 37, относительная атомная масса 85,4678. В природе встречается в виде смеси стабильного изотопа 85 Rb (72,15%) и радиоактивного изотопа 87 Rb (27,86%) с периодом полураспада 4,8 . 10 10 лет. Искусственно получено еще 26 радиоактивных изотопов рубидия с массовыми числами от 75 до 102 и периодами полураспада от 37 мс (рубидий-102) до 86 дней (рубидий-83).

Степень окисления +1.

Рубидий был открыт в 1861 немецкими учеными Робертом Бунзеном и Густавом Кирхгоффом и стал одним из первых элементов, открытых методом спектроскопии, который был изобретен Бунзеном и Кирхгоффом в 1859. Название элемента отражает цвет наиболее яркой линии в его спектре (от латинского rubidus – глубокий красный).

Изучая с помощью спектроскопа различные минералы, Бунзен и Кирхгофф заметили, что один из образцов лепидолита, присланный из Розены (Саксония), дает линии в красной области спектра. (Лепидолит – минерал калия и лития, который имеет примерный состав K 2 Li 3 Al 4 Si 7 O 21 (OH,F) 3 .) Эти линии не встречались в спектрах ни одного из известных веществ. Вскоре аналогичные темно-красные линии были обнаружены в спектре осадка, полученного после испарения воды из образцов, взятых из минеральных источников Шварцвальда. Однако содержание нового элемента в опробованных образцах было ничтожным, и чтобы извлечь мало-мальски ощутимые количества, Бунзену пришлось выпаривать свыше 40 м 3 минеральных вод. Из упаренного раствора он осадил смесь хлороплатинатов калия, рубидия и цезия. Для отделения рубидия от его ближайших родственников (и особенно от большого избытка калия) Бунзен подверг осадок многократной фракционированной кристаллизации и получил хлориды рубидия и цезия из наименее растворимой фракции и затем перевел их в карбонаты и тартраты (соли винной кислоты), что позволило еще лучше очистить рубидий и освободить его от основной массы цезия. Бунзену удалось получить не только отдельные соли рубидия, но и сам металл. Металлический рубидий был впервые получен при восстановлении сажей кислой соли – гидротартрата рубидия.

Спустя четверть века русский химик Николай Николаевич Бекетов предложил другой способ получения металлического рубидия – восстановлением его из гидроксида алюминиевым порошком. Он проводил этот процесс в железном цилиндре с газоотводной трубкой, которая соединялась со стеклянным резервуаром-холодильником. Цилиндр подогревался на газовой горелке, и в нем начиналась бурная реакция, сопровождавшаяся выделением водорода и возгонкой рубидия в холодильник. Как писал сам Бекетов, «рубидий гонится постепенно, стекая, как ртуть, и сохраняя даже свой металлический блеск вследствие того, что снаряд во время операции наполнен водородом».

Распространение рубидия в природе и его промышленное извлечение. Содержание рубидия в земной коре составляет 7,8·10 –3 %. Это примерно столько же, как для никеля, меди и цинка. По распространенности в земной коре рубидий находится примерно на 20-м месте, однако в природе он находится в рассеянном состоянии, рубидий – типичный рассеянный элемент. Собственные минералы рубидия неизвестны. Рубидий встречается вместе с другими щелочными элементами, он всегда сопутствует калию. Обнаружен в очень многих горных породах и минералах, найденных, в частности, в Северной Америке, Южной Африке и России, но его концентрация там крайне низка. Только лепидолиты содержат несколько больше рубидия, иногда 0,2%, а изредка и до 1–3% (в пересчете на Rb 2 О).

Соли рубидия растворены в воде морей, океанов и озер. Концентрация их и здесь очень невелика, в среднем порядка 100 мкг/л. В отдельных случаях содержание рубидия в воде выше: в Одесских лиманах оно оказалось равным 670 мкг/л, а в Каспийском море – 5700 мкг/л. Повышенное содержание рубидия обнаружено и в некоторых минеральных источниках Бразилии.

Из морской воды рубидий перешел в калийные соляные отложения, главным образом, в карналлиты. В страссфуртских и соликамских карналлитах содержание рубидия колеблется в пределах от 0,037 до 0,15%. Минерал карналлит – сложное химическое соединение, образованное хлоридами калия и магния с водой; его формула KCl·MgCl 2 ·6H 2 O. Рубидий дает соль аналогичного состава RbCl·MgCl 2 ·6H 2 O, причем обе соли – калиевая и рубидиевая – имеют одинаковое строение и образуют непрерывный ряд твердых растворов, кристаллизуясь совместно. Карналлит хорошо растворим в воде, потому вскрытие минерала не составляет большого труда. Сейчас разработаны и описаны в литературе рациональные и экономичные методы извлечения рубидия из карналлита, попутно с другими элементами.

Тем не менее, большую часть добываемого рубидия получают как побочный продукт при производстве лития из лепидолита. После выделения лития в виде карбоната или гидроксида рубидий осаждают из маточных растворов в виде смеси алюморубидиевых, алюмокалиевых и алюмоцезиевых квасцов MAl(SO 4) 2 ·12H 2 O (M = Rb, K, Cs). Смесь разделяют многократной перекристаллизацией. Рубидий выделяют и из отработанного электролита, получающегося при получении магния из карналлита. Из него рубидий выделяют сорбцией на осадках ферроцианидов железа или никеля. Затем ферроцианиды прокаливают и получают карбонат рубидия с примесями калия и цезия. При получении цезия из поллуцита рубидий извлекают из маточных растворов после осаждения Cs 3 . Можно извлекать рубидий и из технологических растворов, образующихся при получении глинозема из нефелина.

Для извлечения рубидия используют методы экстракции и ионообменной хроматографии. Соединения рубидия высокой чистоты получают с использованием полигалогенидов.

Значительную часть производимого рубидия выделяют в ходе получения лития, поэтому появление большого интереса к литию для использования его в термоядерных процессах в 1950-х привело к уведичению добычи лития, а, следовательно, и рубидия и поэтому соединения рубидия стали более доступными.

Рубидий – один из немногих химических элементов, ресурсы и возможности добычи которого больше, чем нынешние потребности в нем. Официальная статистика по производству и использованию рубидия и его соединений отсутствует. Считают, что годовое производство рубидия составляет около 5 т.

Рынок рубидия очень мал. Активная торговля металлом не ведется, и рыночной цены на него нет. Цены, установленные компаниями, торгующими рубидием и его соединениями, различаются в десятки раз.

Характеристика простого вещества, промышленное получение и применение металлического рубидия. Рубидий – мягкий серебристо-белый металл. При обычной температуре он имеет почти пастообразную консистенцию. Плавится рубидий при 39,32° С, кипит при 687,2° С. Пары рубидия окрашены в зеленовато-синий цвет.

Рубидий обладает высокой реакционной способностью. На воздухе он мгновенно окисляется и воспламеняется, образуя надпероксид RbO 2 (с примесью пероксида Rb 2 O 2):

Rb + O 2 = RbO 2 , 2Rb + O 2 = Rb 2 O 2

С водой рубидий реагирует со взрывом c образованием гидроксида RbOH и выделением водорода: 2Rb + 2H 2 O = 2RbOH + H 2 .

Рубидий непосредственно соединяется с большинством неметаллов. Однако с азотом он в обычных условиях не взаимодействует. Нитрид рубидия Rb 3 N образуется при пропускании в жидком азоте электрического разряда между электродами, изготовленными из рубидия.

Рубидий восстанавливает оксиды до простых веществ. Он реагирует со всеми кислотами с образованием соответствующих солей, а со спиртами дает алкоголяты:

2Rb + 2C 2 H 5 OH = 2C 2 H 5 ORb + H 2

Рубидий растворяется в жидком аммиаке, при этом получаются синие растворы, содержащие сольватированные электроны и обладающие электронной проводимостью.

Со многими металлами рубидий образует сплавы и интерметаллические соединения. Соединение RbAu, в котором связь между металлами имеет частично ионный характер, является полупроводником.

Металлический рубидий получают, в основном, восстановлением соединений рубидия (обычно галогенидов), кальцием или магнием:

2RbCl + 2Ca = 2Rb + CaCl 2

Rb 2 CO 3 + 3Mg = 2Rb + 3MgO + C

Реакцию галогенида рубидия с магнием или кальцием проводят при 600–800° С и 0,1 Па. Продукт очищают от примесей ректификацией и вакуумной дистилляцией.

Можно получить рубидий электрохимическим способом из расплава галогенида рубидия на жидком свинцовом катоде. Из образовавшегося свинцово-рубидиевого сплава рубидий выделяют дистилляцией в вакууме.

В небольших количествах рубидий получают восстановлением хромата рубидия Rb 2 CrO 4 порошком циркония или кремния, а рубидий высокой чистоты – путем медленного термического разложения азида рубидия RbN 3 в вакууме при 390–395° С.

Металлический рубидий – компонент материала катодов для фотоэлементов и фотоэлектрических умножителей, хотя по чувствительности и диапазону действия рубидиевые фотокатоды уступают некоторым другим, в частности цезиевым. Он входит в состав смазочных композиций, используемых в реактивной и космической технике. Пары рубидия используют в разрядных электрических трубках.

Металлический рубидий является компонентом катализаторов (его наносят на активную окись алюминия, силикагель, металлургический шлак) доокисления органических примесей в ходе производства фталевого ангидрида, а также процесса получения циклогексана из бензола. В его присутствии реакция идет при более низких температурах и давлениях, чем при активации катализаторов натрием или калием, и ему почти не мешают «смертельные» для обычных катализаторов яды – вещества, содержащие серу.

Рубидий опасен в обращении. Хранят его в ампулах из специального стекла в атмосфере аргона или в стальных герметичных сосудах под слоем обезвоженного минерального масла.

Соединения рубидия. Рубидий образует соединения со всеми обычными анионами. Почти все соли рубидия хорошо растворимы в воде. Как и у калия мало растворимы соли Rb 2 SiF 6 , Rb 2 PtCl 6 .

Популярная библиотека химических элементов . М., Наука, 1977
Greenwood N.N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements , Oxford: Butterworth, 1997

Найти "РУБИДИЙ " на

Рубидий – металл, имя которого напоминает название драгоценного камня . Минерал красный. Это оправдывает его имя, переводимое как «алый».

Рубидий же серебристо-серый. В чем подвох? В истории обнаружения металла. Его выделили из минерала .

Разложив камень по составным, химики «потеряли» 2,5% массы. Сначала, списали на испарившуюся при реакциях воду.

Потом, решили провести спектральный анализ. Обнаружилась линия темно-красного цвета.

Известные науки элементы такой не обладали. Так, в 1863-ем году и был открыт металл рубидий . Что человечеству удалось узнать о нем за полтора минувших столетия, расскажем далее.

Химические и физические свойства рубидия

Рубидий металлический образует кристаллы. Они напоминают кубы. Характерный для металлов просматривается лишь на срезе агрегатов.

Разрезать их не проблема, — материал мягкий, словно сыр. Это особенность большинства щелочных металлов, к коим относится и рубидий . Формула его характеризуется одним электроном на внешнем уровне.

Всего их 5. Неудивительно, что элемент является мощным восстановителем, активен в химическом плане. Отдаленный от ядра электрон легко замещается.

Так образуются все виды солей, к примеру, хлорид рубидия . Как и остальные соединения, он легко растворим в воде.

В природе выявлено два изотопа 37-го элемента . 85-ый атом рубидия стабилен, а вот 87-ой – радиоактивен, хоть и слабо.

После полного распада 87-ой изотоп преобразуется в стабильную разновидность . В искусственных условиях элемент рубидий дал 20 изотопов.

Все радиоактивные. Номера изотопов равны их атомной массе. Если она меньше 85-ти, испускаются лучи бета + .

Такой рубидий, зачастую, распадается за несколько минут, а порой, и секунд. Наиболее устойчив 81-ый изотоп.

Его полураспад составляет 4 часа. После, выделяется криптон. Это газ, тоже радиоактивный.

Если металл входит в соединения с другими, то всегда одновалентен, то есть образует лишь одну химическую связь с другим атомом.

Степень окисления при этом равна +1. Оксид рубидия образуется лишь в условиях нехватки кислорода.

Если же его достаточно, идет бурная реакция, итогом которой становится пероксид и надпероксид 37-го элемента.

В кислородной среде щелочной металл рубидий загорается. В этом и заключается буйство реакции.

Еще опаснее сочетание с водой. Происходит взрыв. Осторожничать приходится и с карбидом рубидия.

Химический элемент в веществе способен самовоспламениться в углекислой среде. В воде соединение, как и чистый металл, взрывается.

Рубидий, при этом, сгорает. Остается лишь углерод. Он выделяется в виде угля. Так что, это один из способов добычи топлива.

Применение рубидия

Первое применение элементу нашла природа. Она заложила 1 миллиграмм металла в организм каждого человека.

Рубидий есть в костях, легких, головном мозге, женских яичниках, . 37-ой элемент выполняет роль антиаллергена, оказывает противовоспалительное действие, слегка затормаживает, успокаивая .

В крови рубидий, цвет спектральной черты которого сливается с тоном эритроцитов, борется со свободными радикалами.

Металл снижает и действие окислителей. Благодаря этому, клетки крови живут дольше и лучше функционируют. Повышается иммунитет, уровень гемоглобина.

Медики прописывают препараты рубидия в качестве болеутоляющих и снотворных.

Кроме этого, 37-ой элемент получают эпилептики. Врачи рассчитывают на тормозящее нервные импульсы действие препарата.

Рубидий выводится из организма вместе с мочой. Поэтому, требуется восполнение. Суточная норма потребления элемента – 1-2 миллиграмма.

Получить их можно, употребляя бобовые, злаки, орехи, белые грибы, почти все фрукты и ягоды, особенно, черную смородину.

Вне организма рубидий присутствует в телевизионных трубках, устройствах, воспроизводящих оптические фонограммы и в фотокатодах.

Причина – фотоэффект. На него 37-ой элемент способен благодаря быстрой потере электронов под действием света.

Аналогично поведение цезия. Рубидий соперничает с ним за место на рынке фотоэлементов.

Фторид рубидия , как и прочие соли элемента, закладывают в топливные элементы. Соединения 37-го металла служит в них электролитом.

Электролитом является, так же, гидроксид рубидия . Он рекомендован для низкотемпературных химически источников тока.

Убыстрить его течение 37-ой элемент способен в качестве добавки к раствору гидроксида .

В роли катализатора выступает уже карбонат рубидия . Его закупают для производства синтетической нефти. Ее называют синтолом.

Специальные катализаторы с рубидием запатентованы для синтеза высших спиртов, стирола и бутадеина.

Нитрат рубидия признан средством для калибровки калориметров. Это приборы, замеряющие количество теплоты.

Техника засекает и ее выделение, и поглощение при различных химических, физических, биологических процессах.

Не обходится без рубидия и атомная промышленность. 37-ой элемент числится в составе металлических теплоносителей.

Они заключены в ядерных реакторах. Есть рубидий и в вакуумных радиолампах. Металл формирует положительные ионы на их нитях накаливания.

В космической отрасли металлический рубидий входит в состав смесей для смазки. Обнаружить 37-ой элемент можно даже в термометрах.

Речь не о ртутных образцах, а о моделях для измерения повышенных температур до 400-от градусов Цельсия. В таких термометрах находится смесь хлоридов и рубидия.

Электронная отрасль использует пары щелочного металла. С ними, в частности, связано изготовление высокочувствительных магнитометров. Ими пользуются при космических исследованиях и геофизических изыскания.

Добыча рубидия

Рубидий – рассеянный элемент. Это усложняет разработку солидных запасов. По распространенности в земной коре металл занимает 20-е место.

Однако, у него нет собственных минералов и руд, то есть пород, в которых рубидий является основой.

В том же лепидолите, из которого элемент когда-то выделили, он присутствует лишь в качестве примеси.

Искать рубидий приходится попутно с другими щелочными металлами. Можно использовать и морскую воду. В ней растворены соли 37-го элемента. Но, пока, этот ресурс не разрабатывается.

Промышленное получение рубидия – это выделение из электролита, оставшегося после производства магния. Его добывают из карналлита.

Остается осадок из ферроцианидов, железа и . Рубидий скрыт в первых. Ферроцианиды прокаливают, получая карбонат 37-го металла. Он загрязнен цезием и калием. Остается провести очистку.

Немало рубидия извлекают на производстве лития. После его выделения, 37-ой элемент осаждают из маточных растворов.

Итог операции – алюморубидиевые квасцы. После их многократной перекристаллизации удается разделить составляющие.

Поскольку с 50-ых годов прошлого века производство резко увеличилось, увеличилось и предложение на рубидий.

Он перестал быть дорогостоящим дефицитом. Узнаем, во сколько оценивают металл современники.

Цена рубидия

В России рубидий производят на Заводе редких металлов. Предприятие находится в Новосибирской области, реализует упаковки по 30 граммов и 1-му килограмму.

За последний объем придется выложить около 400 000 рублей. Частные продавцы предлагают рубидий, разделенный по граммам.

За один просят, как правило, 5-6 долларов США. Вот и посчитайте. При этом, раньше цены на 37-ой элемент были еще выше.

Но, рекордсменом рубидий, все же, не являлся. Передовик – калифорний. Это самый редкий и самый дорогой металл.

Стоимость грамма превышает 6 000 000 долларов. В сравнении с этим ценником, запросы поставщиков за рубидий кажутся незначительными.

Кстати, кроме Новосибирского завода 37-ым элементом торгует и Сервермед из Мурманской области.

Элемент рубидий представляет собой щелочной металл белого цвета с металлическим блеском (см. фото). Легко поддается плавке, этот процесс происходит при температуре всего 39°С. По всем своим характеристикам, элемент схож с калием и натрием. Название Rubidium – лат. темно-красный было ему присвоено не за природную окраску. Немецкие ученые Бунзен и Кирхгоф исследовали новое вещество в спектрографе, и заметили красные линии.

Рубидий очень активный элемент, но его характерной особенностью является то, что большинство реакций проходит со взрывом, и горение сопровождается ярким фиолетовым пламенем. Подобным образом происходит взаимодействие со всеми известными элементами, вне зависимости от их природы (металл-неметалл). Хранят его в сосудах с сухим керосином или в вакууме. Кроме того, что он активный, рубидий еще и является радиоактивным элементом, постепенно превращающимся в стронций.

Это вещество, по своей природе, очень уникально. Под воздействием света оно становится источником электрического тока. Такое явление названо фотоэффектом, и позволяет использовать элемент для изготовления фотоэлементов, применяющихся в кинематографе, телевидении, в дистанционном управлении автоматикой. Рубидий оценен очень высоко, и поэтому употребление достаточно мало (несколько десятков килограмм в год).

Также его применяют в изготовлении измерительных приборов, в качестве составляющих смазок для ракетной и космической техники, работающей в условиях вакуума, в рентгеновском оборудовании. Именно благодаря содержанию рубидия и стронция в породах геологам удается определить их возраст.

В природе рубидий достаточно распространен, но лишь в виде примесей. Его соли часто встречаются в минеральных источниках и в вулканических породах.

Действие рубидия и его биологическая роль

Действие макроэлемента на биологический организм связано с его концентрацией в определенных органах: костные ткани, легкие, головной мозг, яичники. Усвоение его из пищи происходит в желудочно-кишечном тракте, и выводится он с природными выделениями.

Ученые еще недостаточно изучили воздействие элемента на человека, но без сомнений, он играет немалую роль в организме и оказывает такое влияние:

• может в некоторой мере заменять калий и выполнять его роль в активации ферментов;
• оказывает антигистаминное воздействие (борется с воздействием аллергенов);
• ослабляет воспалительные процессы в клетках и организме в целом;
• восстанавливает баланс центральной нервной системы, оказывает успокаивающее воздействие.

Сегодня ученые изучают влияние элемента на стимуляцию кровообращения и употребление этих свойств для лечения гипотонии. Еще известный врач С. Боткин в 1898 году заметил, что хлорид рубидия способен повысить давление в артериях и связал это с процессом сужения сосудов и активацией сердечно-сосудистой системы.

Также замечено, что микродозы элемента способны вызывать сопротивляемость эритроцитов вредному воздействию, и увеличивают массу гемоглобина в них. Это в свою очередь приводит к повышению иммунитета.

Чаще всего изучение рубидия идет в комплексе с цезием. Соли этих элементов помогают перенести гипоксию – недостаток кислорода.

Надеемся, что этот элемент откроет медицинскому и ученому миру еще немало своих уникальных способностей.

Суточная норма

Суточная норма макроэлемента для взрослого человека составляет приблизительно 1-2 мг. Он довольно быстро усваивается организмом – уже через 1-1,5 часа можно найти его содержание в крови. Всего в тканях и органах человека содержится около 1 грамма рубидия.

Дефицит химического элемента в организме

Недостаток макроэлемента и его воздействие на организм человека практически не исследован. Опыты проводились только на животных и их реакция была такова:

• снижение аппетита, и даже полный отказ от еды;
• задержка роста, медленное развитие, укороченная продолжительность жизни;
• преждевременные роды, выкидыши;
• отклонения в развитии плода и снижение рождаемости.

Избыток рубидия

Переизбыток макроэлемента может вызывать опасные осложнения по той причине, что рубидий относится к той же категории ядовитых и токсичных элементов, что и мышьяк и серная кислота. Передозировки способны привести к нанесению большого вреда здоровью и даже к летальному исходу.

Причиной таких больших доз может послужить работа на предприятиях, где используются соединения вещества, которые проникают в организм с парами и пылью. Теоретически одной из причин может быть чрезмерное употребление элемента из пищи и воды.

Незначительное повышение уровня макроэлемента может привести к мигреням, бессоннице, заболеваниям и воспалениям легких и органов дыхания, частому сердцебиению (аритмии), кожным аллергическим заболеваниям и повышению уровня белков в моче. Если же отравление вызвано накоплением критических масс элемента, то последствия аналогичны тем, что вызываются дефицитом элемента: замедление роста и развития, сокращение срока жизни.

Опять уникальность? Положительный момент состоит в том, что для появления этих симптомов необходимо получать более 1000 мг ежедневно, а это уже очень сложно.

Лечение отравления проводится веществами, которые при реакции с токсинами образуют соединения, легко растворяющиеся в воде и выводящиеся почками. В основном это комплексообразователь на основе калия или натрия. Также применяют препараты, которые способы снимать характерные симптомы.

Каковы источники элемента?

Список продуктов, содержащих рубидий, в основном, состоит из растительной пищи. Вот самые основные из них: баклажаны, имбирь, картофель, свекла, томаты, чеснок, лук, грибы (шампиньоны и белый гриб), многие фрукты и сухофрукты, орехи (миндаль, грецкий и кедровый, фундук, фисташки), семена подсолнечника, злаки, бобовые. Самое большое количество наш организм получает с чаем и кофе (около 40% от всего количества) и минеральной водой в зависимости от происхождения.

Этот элемент способен накапливаться в живых тканях, особенно в морских организмов. Поэтому употребление морепродуктов поможет получить необходимое количество рубидия.

Показания к назначению

Показания к назначению макроэлемента исходят из природы воздействия на организм человека. Основное его медикаментозное назначение – это лечение расстройств нервной системы. Еще 100 лет назад его активно применяли для избавления от эпилепсии. Сегодня его применяют в качестве нейротропного препарата для укрепления нервной системы.

Также он может быть необходимым при лечении аллергических заболеваний, при слабости мышц, анемии.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Рубидий - тридцать седьмой элемент Периодической таблицы. Обозначение - Rb от латинского «rubidium». Расположен в пятом периоде, IA группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 37.

В виде простого вещества представляет собой белый (рис. 1), мягкий, весьма низкоплавкий (температура плавления равна 39,3°С) металл. Пар рубидия окрашен в зеленовато-синий цвет. Растворяется в жидком аммиаке с образованием темно-синего раствора. Чрезвычайно реакционноспособный; сильнейший восстановитель. Энергично реагирует с кислородом воздуха и водой (идет воспламенение металла и выделяющегося водорода), разбавленными кислотами,неметаллами, аммиаком, сероводородом. Не реагирует с азотом. Хорошо сохраняется лишь под слоем парафинового или вазелинового масла. С ртутью образует амальгаму. Окрашивает пламя газовой горелки в фиолетовый цвет.

Рис. 1. Рубидий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса рубидия

Относительной молекулярная масса вещества (M r) - это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии рубидий существует в виде одноатомных молекул Rb, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 85,4678.

Изотопы рубидия

Известно, что в природе рубидий может находиться в виде двух стабильных изотопов 85 Rb (72,2%) и 87 Rb (27,8%). Их массовые числа равны 85 и 87 соответственно. Ядро атома изотопа рубидия 85 Rb содержит тридцать семь протонов и сорок восемь нейтронов, а изотопа 85 Rb - столько же протонов и пятьдесят нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы рубидия с массовыми числами от 71-го до 102-х, а также шестнадцать изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 86 Rb с периодом полураспада равным 18,642 суток.

Ионы рубидия

На внешнем энергетическом уровне атома рубидия имеется один электрон, который является валентным:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 1 .

В результате химического взаимодействия рубидий отдает свой валентный электрон, т.е. является его донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Rb 0 -1e → Rb + .

Молекула и атом рубидия

В свободном состоянии рубидий существует в виде одноатомных молекул Rb. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу рубидия:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Сплав состоит из рубидия и ещё одного щелочного металла. При взаимодействии 4,6 г сплава с водой получено 2,241 л водорода (н.у.). Какой металл является вторым компонентом сплава? Каковы массовые доли (%) компонентов сплава?
Решение	К щелочным металлам относятся литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Все щелочные металлы взаимодействуют с водой по следующей схеме: 2Me + 2H 2 O = 2MeOH + H 2 -. Найдем суммарное количество вещества выделившегося водорода: n(H 2) = V(H 2) / V m ; n(H 2) = 2,241 / 22,4 = 0,1 моль. Согласно уравнению реакции n(H 2) :n(Me) = 1:2, значит n(Me) = 2×n(H 2) = 2×0,1 = 0,2 моль. Средняя молярная масса вещества рассчитывается как: M = 4,6 / 0,2 = 23 г/моль, что соответствует относительной атомной массе натрия. Следовательно, вторым компонентом смеси должен быть щелочной металл с Ar< 23. Это литий. Сплав состоит из рубидия и лития. Известно, что n(Li) + n(Rb) = 0,2 моль; а m(Li) + m(Rb) = 4,6 г. Примем за «х» количество моль лития, тогда число моль рубидия будет равно (0,2-х). Решим уравнение: х×7 + (0,2-х)×85 = 4,6; 7х + 17 - 85х = 4,6; Значит количество вещества лития равно 0,16 моль, а рубидия - 0,04 моль. Тогда масса каждого из элементов равна 0,16×7=1,12 г - лития и 0,04×85=3,4 г. А массовые доли элементов в сплаве составляют: w(Li) = m(Li) / m alloy × 100% = 1,12 / 4,6 × 100% = 24%. w(Rb) = m(Rb) / m alloy × 100% = 3,4 / 4,6 × 100% = 76%.
Ответ	Массовая доля лития равна 24%, рубидия - 76%.

РУБИДИЙ, Rb (а. rubidium; н. Rubidium; ф. rubidium; и. rubidio), — химический элемент I группы периодической системы Менделеева , атомный номер 37, атомная масса 85,4678; относится к щелочным металлам. В природе встречается в виде смеси двух стабильных изотопов: 85 Rb (72,15%) и 87 Rb (27,85%), последний радиоактивен и, испуская b-частицу, превращается в стабильный изотоп 87 Sr. Известно также 19 искусственных изотопов рубидия.

Открыт немецкими учёными Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом в 1861 при спектральном исследовании осадка, выпаренного из минеральных вод Шварцвальда. Название элементу учёные дали по цвету наиболее характерных красных линий его спектра (от лат. rubidus — красный). Металлический рубидий впервые получен Р. Бунзеном в 1863.

Свойства рубидия

Рубидий — мягкий серебристо-белый металл; кристаллическая решётка кубическая, объёмноцентрированная: а = 0,57 нм. Плотность 1525 кг/м 3 ; t плавления 39,47°С; t кипения 685°С; теплопроводность l 22,2 Вт/(м.К); теплоёмкость Ср0 31,09 Дж/(моль.К). Удельное электрическое сопротивление 11,6.10 -6 Ом.см, температурный коэффициент линейного расширения 90.10 -6 К -1 .

Степень окисления +1. Мгновенно воспламеняется на воздухе, с кислородом рубидий соединяется бурно, давая пероксид рубидия (Rb 2 О 2) и надпероксид рубидия (RbО 2). С водой рубидий реагирует со взрывом , при этом выделяется водород и образуется раствор гидроксида рубидия (RbOH), который по своим свойствам похож на гидроксиды щелочных металлов. Рубидий реагирует со всеми неорганическими кислотами. Почти все соединения рубидия хорошо растворяются в воде.

Рубидий в природе

Рубидий в рассеянном состоянии довольно широко распространён в природе, однако, несмотря на относительно высокое содержание в земной коре (1,5 .10 -2 %, т.е. больше, чем меди , цинка и других элементов), рубидий не образует собственных минералов . В качестве изоморфной примеси рубидий входит в минералы других щелочных металлов и прежде всего калия . По сравнению с калием рубидий концентрируется в минералах более поздних стадий дифференциации. К числу богатых рубидием минералов относятся минералы-концентраторы: поллуцит , лепидолит , циннвальдит , амазонит , биотит . Среднее содержание рубидия в горных породах увеличивается в ряду от основных к кислым от 0,1.10 -4 до 1,7.10 -4 г/т. Относительно высокая концентрация рубидия наблюдается в минералах низкотемпературных пегматитовых жил (до 1-3% рубидий). Основные промышленные запасы рубидия сконцентрированы в