Ռուբիդիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
37 ԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիում
Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բորр Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կալիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
37Rb
Cubic-body-centered.svg
Electron shell 037 Rubidium.svg
Ռուբիդիումի նմուշը
Փափուկ, արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Ռուբիդիում / Rubidium (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
Կովալենտային շառավիղ 216 պմ
Իոնի շառավիղ (+1e)147 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 0,82 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ −2,925
Օքսիդացման աստիճաններ 1
Իոնիզացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 402,8 (4,17) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Խտություն (ս. պ.-ում) 1,532 գ/սմ³
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 բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք Խորանարդ
Բյուրեղացանցի տվյալներ 5,710
Դեբայի ջերմաստիճան 56[3] Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 58,2 Վտ/(մ·Կ)
37
Ռուբիդիում
Rb
85,467
[Kr]5s1

Ռուբիդիում (լատ.՝ 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:

Պատմություն[խմբագրել]

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

Բնության մեջ[խմբագրել]

 The ball-and-stick diagram shows two regular octahedra which are connected to each other by one face. All nine vertices of the structure are purple spheres representing rubidium, and at the centre of each octahedron is a small red sphere representing oxygen.
Rb
9
O
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[խմբագրել]

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

Ստացում[խմբագրել]

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

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

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[խմբագրել]

Die Flammenfärbung des Rubidium.jpg
Rubidium amp.jpg

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[խմբագրել]

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[խմբագրել]

Բնական ռուբիդիում բաղկացած է 85Rb կայուն (72,15%) և 87Rb թույլ ռադիոակտիվ (27,85 % T1/2 = 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 (T1/2= = 18,66 տարի) է:

Տես նաև[խմբագրել]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  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
  5. Лекарственные препараты при психических заболеваниях // Научный центр психического здоровья РАМН
  6. G. Audi et al. (2003). «The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties». Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center) 729 (1): 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode2003NuPhA.729....3A. 

Գրականություն[խմբագրել]

  • 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»։ Los Alamos National Laboratory (technical report LA-UR-03-8638)։ http://george.ph.utexas.edu/~dsteck/alkalidata/rubidium87numbers.pdf։ 

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]


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։ CC-BY-SA-icon-80x15.png