Ռուբիդիում

Ռուբիդիում (լատին․՝ Rubidium), Rb, տարրերի պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության 1-ին խմբի տարր։ Կարգահամարը՝ 37, ատոմական զանգվածը՝ 85,4678: Ալկալիական մետաղ է, s-տարր։ Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s²4p⁶ 5s¹։ К, L, М թաղանթները լրացված են։ Ռուբիդիումը սպիտակ, արծաթափայլ, փափուկ մետաղ է, կտրվում է դանակով։

37 Կրիպտոն ← Ռուբիդիում → Ստրոնցիում Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 37Rb
Պարզ նյութի արտաքին տեսք
Փափուկ, արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Ռուբիդիում / Rubidium (Rb), Rb, 37
Խումբ, պարբերություն, բլոկ	1, 5,
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված)	85,4678(3)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Kr] 5s1
Ատոմի շառավիղ	248 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ	216 պմ
Իոնի շառավիղ	(+1e)147 պմ
Էլեկտրաբացասականություն	0,82 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ	−2,925
Օքսիդացման աստիճաններ	1
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն)	402,8 (4,17) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	39,05 °C
Եռման ջերմաստիճան	688 °C
Մոլյար ջերմունակություն	31,1[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	55,9 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	Խորանարդ
Բյուրեղացանցի տվյալներ	5,710
Դեբայի ջերմաստիճան	56[3] Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն	(300 Կ) 58,2 Վտ/(մ·Կ)
CAS համար	CAS գրանցման համար?

37	Ռուբիդիում
Rb 85,467
[Kr]5s1

Պատմություն

Ռուբիդիումը հայտնաբերել են Ռ. Բունզենը և Գ. Կիրխհոֆը, Դյուրկհայմի (Գերմանիա) աղաջրերում, սպեկտրասկոպիական եղանակով (1861) և անվանել ըստ սպեկտրի ամենաբնորոշ գծերի կարմիր գույնի (լատին․՝ rubidus - մուգ կարմիր)։ Մետաղական ռուբիդիումը առաջինն ստացել է Բունզենը (1863)։

Բնության մեջ

Rb
9O
2 բյուրեղացանցը

Ռուբիդիումը չափազանց ցրված տարր է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 1,5•10⁻² % (ըստ զանգվածի)։ Նշանակալի քանակներով պարունակվում է թթու հրաբխային ապարներում և հատկապես պեգմատիտներում (1-3%) փոքր քանակներով՝ ուլտրահիմքային (2• 10⁻⁴ %) և հիմքային (4,5•10⁻³ %) ապարներում։

Սեփական միներալներ չի առաջացնում։ Ուղեկցում է կալիումին, լիթիումին, ցեզիումին։ Ռուբիդիումի միացությունները իզոմորֆ խառնուրդի ձևով մտնում են լեպիդոլիթ, ցինվալդիթ, պոլլուցիտ, սիլվինիտ, կառնալիտ և այլ միներալների բաղադրության մեջ։

Ռուբիդիումի աղեր են պարունակում հանքային, նաև ծովերի և օվկիանոսների (1•10⁻⁵-2,1•10⁻⁵ %) ջրերը։ Ռուբիդիումը մշտապես պարանակվում է բուսական (3,2-6,4•10⁻⁴ %) և կենդանական հյուսվածքներում (չոր մնացորդում մինչև 0,014 %)։ Մարդու արյան մեջ ռուբիդիումի պարունակությունը 3,2•10⁻⁴ (տղամարդկանց մոտ) և 2,8•10⁻⁴ % (կանանց մոտ) է։

Ռուբիդիումի փոխանակությունն օրգանիզմում վատ է ուսումնասիրված։

Հանքավայրեր

Ռուբիդիում պարունակող միներալները (լեպիդոլիթ, ցինվալդիթ, պոլլուցիտ, սիլվինիտ, կառնալիտ) գտնվում են Գերմանիայում, Չեխիայում, Նամիբիայում, Զիմբաբվեում, Թուրքմենստանում և այլ երկրներում^[4]։

Ստացում

Մետաղական ռուբիդիումը ստանում են նրա քլորիդից՝ վերականգնում են վակուումում կալցիումով կամ մագնեզիումով (700-800 °C), երբեմն՝ հալույթը էլեկտրոլիզի ենթարկելով։

Ֆիզիկական հատկություններ

Ռուբիդիումը սպիտակ, արծաթափայլ, փափուկ մետաղ է, կտրվում է դանակով։ Հալման ջերմաստիճանը՝ 38,9 °C, եռմանը՝ 703 °C, խտությունը՝ 1525 կգ/մ³։ Պարամագնիսական է, էլեկտրահաղորդականությունը՝ 8,85•10⁻⁴ օհմ⁻¹• սմ⁻¹։ Ռուբիդիումի միացությունները բոցը դարձնում են մանուշակագույն կարմիր։ Ռուբիդիումը քիմիապես չափազանց ակտիվ է, ուժեղ վերականգնիչ, տալիս է ալկալիական մետաղներին հատուկ ռեակցիաներ (ավելի բուռն, քան Li, Na, К)։

Ռուբիդիումի իոնացման պոտենցիալը 4,176 Էվ է, էլեկտրաբացասականությունը՝ 0,89: Միացություններում միարժեք է (օքսիդացման աստիճանը՝ + 1), առաջացնում է գերազանցապես իոնական քիմիական կապեր։

Քիմիական հատկություններ

Ռուբիդիում միանում է ջրածնի հետ (300-350 °С, 50-100 մթն, կատալիզատոր), առաջացնելով սպիտակ բյուրեղական հիդրիդը՝ RbH, որն ակտիվ վերականգնիչ է։

Թթվածնի հետ ռուբիդիումը միանում է չափազանց բուռն՝ անգամ օդում անմիջապես ինքնաբոցավառվում է։ Առաջանում է ռուբիդիումի վերգերօքսիդը՝ RbO², և մասամբ՝ գերօքսիդը՝ Rb₂O₂։ Հայտնի են նաև ռուբիդիումի օզոնիդը՝ RbO₃, օքսիդը՝ Rb₂O, և Rb₂O₃ բաղադրության գերօքսիդը։

Rուբիդիումի օքսիդները ակտիվորեն փոխազդում են ջրի հետ՝ առաջացնելով ռուբիդիումի հիդրօքսիդ (RbOH)։ Լուծույթներից անջատվում են ռուբիդիումի հիդրօքսիդի բյուրեղահիդրատները՝ RbOH•H₂O, RbOH•2H₂O:

Ռուբիդիում ինքնաբոցավառվում է նաև հալոգենների միջավայրում։ Առաջանում են ռուբիդիումի հալոգենիդները (RbF, RbCl և այլն), որոնք ջրում և բազմաթիվ օրգանական լուծիչներում լավ լուծվող, անգույն, բյուրեղական նյութեր են։ Ռուբիդիումի նիտրիդը Rb₃N, ֆոսֆիդը Rb₃P, կարբիդը Rb₂C₂ և սիլիցիդը RbSi խոնավության առկայությամբ քայքայվում են։

Ռուբիդիում չափազանց բուռն փոխազդում է ջրի և թթուների հետ, անջատելով ջրածին՝ Rb-ի աղերը մեծ մասամբ անգույն, ջրում լուծելի նյութեր են, որոնց լուծույթներից անջատվում են բյուրեղահիդրատները։ Ռուբիդիումի որոշ աղեր ջրում վատ են լուծվում՝ RbClO₄Rb₂(PtCl₆), RbIO₄, RbMnO₄, Rb₂C₂O₇ և այլն։ Տաքացնելիս (>300 °C) ռուբիդիումը քայքայում է ապակին (վերականգնում է սիլիցիումը)։ Մետաղների հետ առաջացնում է համաձուլվածքներ և ներմետաղական միացություններ։

Կիրառություն

Ռուբիդիում օգտագործվում է ֆոտոբազմապատկիչներ, ռադիոլամպեր (որպես կաթոդ և գետտեր), հրթիռային և տիեզերական տեխնիկայում օգտագործվող քսանյութեր պատրաստելու համար. ռուբիդիումի գոլորշիները՝ լազերներում, տիեզերական և երկրաբանական հետախուզությունների մագնիսաչափերում, ցածր ճնշումային գազապարպման լամպերում ռուբիդիումի աղերը որպես կատալիզատորներ, օրգանական սինթեզում^[5]։

Իզոտոպներ

Բնական ռուբիդիում բաղկացած է ⁸⁵Rb կայուն (72,15%) և ⁸⁷Rb թույլ ռադիոակտիվ (27,85 % T_1/2 = 4․8•10¹⁰ տարի) իզոտոպներից^[6]։ ⁸⁷Rb-ռադիոակտիվ է, փոխարկվում է ⁸⁷Sr կայուն իզոտոպի։ ⁸⁷Rb և ⁸⁷Sr իզոտոպների հարաբերական պարունակությունը միներալներում և ապարներում թույլ է տալիս հաշվել նրանց երկրաբանական տարիքը (ստրոնցիումային եղանակ)։

Ստացվել են ռուբիդիումի թվով 20 ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից ամենաերկարակյացը ⁸³Rb (T_1/2= = 18,66 տարի) է։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report). — Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
2. Редкол.: Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 282. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
3. Рубидий на Integral Scientist Modern Standard Periodic Table
4. «Рубидий — Свойства химических элементов». Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ սեպտեմբերի 28-ին. Վերցված է 2015 թ․ մայիսի 5-ին.
5. Лекарственные препараты при психических заболеваниях // Научный центр психического здоровья РАМН
6. G. Audi; և այլք: (2003). «The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties». Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729 (1): 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (օգնություն)

Գրականություն

• Перельман. Ф. М. Рубидий и цезий. М.: АН УССР, 1960. 140 стр. с илл.
• Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. — М.-Л.: Химия, 1970.- 407 с
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.
• Meites, Louis (1963). Handbook of Analytical Chemistry (New York: McGraw-Hill Book Company, 1963)
• Steck, Daniel A. «Rubidium-87 D Line Data» (PDF). Los Alamos National Laboratory (technical report LA-UR-03-8638). Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2013 թ․ նոյեմբերի 2-ին. Վերցված է 2015 թ․ մայիսի 5-ին.

Արտաքին հղումներ

• Ռուբիդիում
• Ռուբիդիում Webelements-ում
• Ռուբիդիումը քիմիական տարրերի հայտտնի հանրագիտարանում Արխիվացված 2009-09-13 Wayback Machine

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 10, էջ 8)։