Rubidium

Rubidium
Prøve af rubidium i en pære.
Krypton ← Rubidium → Strontium K     37 Rb                                                                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Rb ↓ Cs Fuldt bord • Udvidet bord
Position i det periodiske system
Symbol	Rb
Efternavn	Rubidium
Atom nummer	37
Gruppe	1
Periode	5 th periode
Blok	Bloker s
Elementfamilie	Alkalimetal
Elektronisk konfiguration	[ Kr ] 5 s 1
Elektroner efter energiniveau	2, 8, 18, 8, 1
Elementets atomare egenskaber
Atommasse	85,4678  ± 0,0003  u
Atomisk radius (calc)	235  pm ( 265  pm )
Kovalent radius	220  ± 9  pm
Van der Waals-radius	244  pm
Oxidationstilstand	1
Elektronegativitet ( Pauling )	0,82
Oxid	Stærk base
Ioniseringsenergier
1 re  : 4.177128  eV	2 e  : 27,2895  eV
3. rd  : 40  eV	4 e  : 52,6  eV
5 e  : 71,0  eV	6 e  : 84,4  eV
7 e  : 99,2  eV	8 th  : 136  eV
9 e  : 150  eV	10 e  : 277,1  eV
Mest stabile isotoper
Iso ÅR Periode MD Ed PD MeV 85 Rb 72,17  % stabil med 48 neutroner 87 Rb 27,83  % 47 × 10 9  a β - 0,283 87 Sr
Enkle kropsfysiske egenskaber
Almindelig tilstand	Solid
Volumenmasse	1,532  g · cm -3 (fast, 20  ° C ), 1,475  g · cm -3 (flydende, 39  ° C )
Krystal system	Kubisk centreret
Hårdhed	0,3
Farve	sølvfarvet hvid
Fusionspunkt	39,30  ° C
Kogepunkt	688  ° C
Fusionsenergi	2.192  kJ · mol -1
Fordampningsenergi	72,216  kJ · mol -1
Molært volumen	55.76 × 10 -6  m 3 · mol -1
Damptryk	1  Pa ved 160,85  ° C
Lydens hastighed	1300  m · s -1 til 20  ° C
Massiv varme	363  J · kg -1 · K- 1
Elektrisk ledningsevne	7,79 x 106  S · m- 1
Varmeledningsevne	58.2  W · m -1 · K -1
Forskellige
N o  CAS	7440-17-7
N o  ECHA	100.028.296
N o  EF	231-126-6
Forholdsregler
SGH
Fare H260, H314, EUH014, P223, P231, P232, P280, P305, P338, P351, P370, P378, P422, H260  :  Ved kontakt med vand frigøres brændbare gasser, der kan antændes spontant H314  : Forårsager svære forbrændinger af huden og øjenskader EUH014 : Reagerer voldsomt med vand P223  : Undgå kontakt med vandvand på grund af risikoen for voldsom reaktion og spontan antændelse. P231  : Håndteres under inaktiv gas. P232  : Beskyt mod fugt. P280  : Bær beskyttelseshandsker / beskyttelsestøj / øjenbeskyttelse / ansigtsbeskyttelse. P305  : Hvis i øjnene: P338  : Fjern kontaktlinser, hvis offeret har dem på, og hvis de let kan fjernes. Fortsæt med at skylle. P351  : Skyl forsigtigt med vand i flere minutter. P370  : I tilfælde af brand: P378  : Brug ... til udryddelse. P422  : Gem indhold under ...
Transportere
-    1423    FN-nummer  : 1423  : RUBIDIUM Klasse: 4.3 Mærkat: 4.3  : Stoffer, der i kontakt med vand udsender brandfarlige gasser
Enheder af SI & STP, medmindre andet er angivet.

Den rubidium er det grundstof af atomnummer 37, af symbol Rb. Det er et alkalimetal , blød og sølv og smeltetemperaturen på kun 39,3  ° C . Det kan holdes flydende ved stuetemperatur takket være fænomenet superkøling , som cæsium og gallium .

Navnet stammer fra det latinske rubidus på grund af den røde farve på spektrallinjerne, som tillod Robert Wilhelm Bunsen og Gustav Kirchhoff at opdage det i 1861 i lepidolit . Han blev isoleret året efter af Bunsen.

Ligesom andre alkalimetaller , det spontant bryder i brand ved kontakt med luft og reagerer voldsomt med vand .

I form af Bose-Einstein-kondensat har det egenskaben at reducere lysets hastighed, der passerer igennem det, til mindre end 60 km / t.

Produktion

Det findes i form af spor (Rb 2 O, RbCl) i malme:

• den carnallit  : KMgCl 3 .6H 2 O
• et multipelt sulfat: KAlSi 2 Al 2 S 4 O 10
• den triphyline  : LiFe 2 PO 4

Det findes også i mineralvand (6 × 10 -5 ) og havvand (2 × 10 -5 ).

Rubidium har 32 kendte isotoper , med massetal, der varierer mellem 71 og 102, og 12 nukleare isomerer . Kun to af disse isotoper er til stede i naturen, 85 Rb (72,2%), den eneste stabile isotop af rubidium (hvilket gør det til et monoisotopisk element ) og 87 Rb (27,8%) radioaktivt. Det naturlige rubidium er således tilstrækkeligt radioaktivt til at imponere en fotografisk film på tredive til tres dage. Rubidium tildeles en standard atommasse på 85,4678 (3) u .

Forbindelser

Fire rubidium oxider er kendte: Rb 2 O, Rb 2 O 2 , Rb 2 O 3 og Rb 2 O 4 . De første tre dannes hurtigt ved at udsætte rudibium for luft. Den sidste oxid, Rb 2 O 4 , er dannet i nærvær af overskydende oxygen .

Den rubidiumchlorid (RbCl) er sandsynligvis det mest udbredte rubidium forbindelse. Det bruges i biokemi som en biomarkør, fordi det let erstatter kalium og kun findes i meget små mængder i levende organismer. Andre almindelige rubidium forbindelser er rubidium hydroxid (RbOH), der er mere ætsende end natrium- og kaliumhydroxid. Det er også udgangsforbindelsen i de fleste kemiske synteser, hvor rubidium er involveret. Den rubidium carbonat (RBCO 3 ) anvendes i nogle optiske briller som blandingen af kobbersulfat og rubidium (Rb 2 SO 4 • CuSO 4 • 6H 2 O). Rubidium sølviodid (RbAg 4 I 5 ) har den højeste stuetemperatur ledningsevne af alle kendte ioniske krystaller . Denne egenskab udnyttes i tyndfilmbatterier og i andre applikationer .

Anvendelser

• Solceller  : det bruges som en legering med cæsium .
• Hærdet sikkerhedsglas  : tilsætningen af ​​rubidiumcarbonat (Rb 2 CO 3 ) eller rubidiumoxid (Rb 2 O) gør det muligt at opnå sikkerhedsglas ved hærdning .
• Medicin:
  • Gennemgang af perfusion myokardiel nuklearmedicin: på grund af dens lighed med kalium bruges den radioaktive isotop, der udsender positroner , 82 Rb, kort halveringstid (75 sekunder), som en indikator for iskæmi i PET og bruges som en 81 m kryptongenerator  i lungescintigrafi (Rb81).
  • Fremstilling af visse nooanaleptiske lægemidler .
• Atomfysik  : Rubidiumatomet (både dets 85 og 87 isotoper) bruges meget ofte til atomfysikeksperimenter. Faktisk svarer visse overgange af dette atom til konventionelle laserbølgelængder (780 nm især for 5s-5p-overgangen), hvilket letter eksperimenterne. Rubidium kan blandt andet bruges til konstruktion af atomure ved hjælp af hyperfin overgang fra 87 Rb til 6,834 682611  GHz .

Brugen af ​​denne overgang gør det muligt at opnå kompakte og billige kommercielle ure med en relativ frekvensstabilitet på 5 × 10-11 (det vil sige en mulig fejl på 1 sekund over lidt mere end 600 år). Der er også ure kaldet "atomare springvand", der kører på 87 Rb afkølet og manipuleret af laser, der opnår meget bedre relative frekvens stabiliteter, mellem 10 -13 og 10 -14 .

• Gassensor til katodestrålerør og elektronrør  : den bruges som en getter (gasmolekylersensor) til at perfektionere vakuumet.
• Det bruges undertiden til at opnå den lilla farve i fyrværkeri .

Noter og referencer

1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press Inc,2009, 90 th  ed. , 2804  s. , Indbundet ( ISBN  978-1-420-09084-0 )
2. (i) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Reves Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia og Santiago Barragan Alvarez , "  Covalent radier revisited  " , Dalton Transactions ,2008, s.  2832 - 2838 ( DOI  10.1039 / b801115j )
3. Chemical Abstracts database forespørges via SciFinder Web December 15, 2009 (søg resultater )
4. "Rubidium" -post i GESTIS kemiske database for IFA (tysk organ med ansvar for arbejdsmiljø) ( tysk , engelsk ) (JavaScript krævet)
5. SIGMA-ALDRICH
6. (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics , bind.  97, CRC Press / Taylor og Francis,2016, 2652  s. ( ISBN  1498754287 ) , "Elementerne" , s.  749 (4-30).
7. [1]
8. se pdd # Atomisk ur
9. Paris Observatory.

Se også

eksterne links

• (da) “  Tekniske data for Rubidium  ” (adgang til 30. juni 2016 ) med de kendte data for hver isotop på undersider