ИСТОРИЯ

ЗАЙМЕМСЯ
ХИМИЕЙ


Название: Рубидий (rubidium)
Порядковый номер: 37
Группа: i
Период: 5
Электронное строение: 5s1
Атомная масса: 85,4678
Электроотрицательность: 0,82
Температура плавления: 38,89?С
Температура кипения: 686?С
Плотность (г/см3): 1,532
Характерные степени окисления: +1
Цвет элемента: Серебристо-белый
Кем открыт: Р. Бунзен, Г. Кирхофф
Год открытия: 1861
Страна открытия: Германия
Кристалическая структура:
объемоцентрированный куб

Рубидий (лат. rubidium), rb, химический элемент i группы периодической системы Менделеева; атомный номер 37, атомная масса 85,4678; серебристо-белый металл, относится к щелочным металлам . Природный Р. представляет собой смесь двух изотопов: стабильного 83 rb (72,15%) и слаборадиоактивного 87 rb (период полураспада Т 1/2 4,8 ? 10'° лет). При b -распаде 87 rb образуется стабильный 87 sr. Определение содержания 87 sr и Р. в горных породах и минералах (стронциевый метод) даёт возможность надёжно установить их геологический возраст. Искусственно получено около 20 радиоактивных изотопов Р.

Р. открыли в 1861 Р. Бунзен и Г. Кирхгоф при спектральном исследовании солей, выделенных из минеральных вод. Название элементу дано по цвету наиболее характерных красных линий спектра (от лат. rubidus — красный, тёмно-красный). Металлический Р. получил впервые в 1863 Бунзен.

Распространение в природе. Р. — типичный рассеянный элемент . Несмотря на сравнительно высокое содержание в земной коре (кларк) 1,5 · 10 -2 % по массе, т. е. больше, чем у cu, pb, zn и многих других металлов, Р. не образует собственных минералов и преимущественно входит как изоморфная примесь в минералы калия и цезия (сильвин, карналлит , микроклин , rb-мусковит и т. д.). Р., подобно калию, содержится в кислых изверженных породах (гранитоидах) и особенно в пегматитах (до 1—3% Р.). В ультраосновных и основных породах Р. мало (2 · 10 -4 и 4,5 · 10 -3 % соответственно). Воды морей и океанов содержат от 1,0 · 10 -5 до 2,1 · 10 -5 % Р. Соли Р. входят в состав вод многих минеральных источников.

Наиболее богаты Р. так называемые минералы-концентраторы: лепидолит , циннвальдит , поллуцит . Месторождения литиевых и калиевых минералов, содержащих Р., имеются в СССР, ЧССР, ГДР, Юго-Западной Африке, Южной Родезии и других странах. Космическая распространённость Р. — 6,5 атомов на 10 6 атомов кремния.

Физические и химические свойства. Р. образует серебристо-белые мягкие кристаллы, имеющие на свежем срезе металлический блеск. Твёрдость по Бринеллю 0,2 Мн/м 2 (0,02 кгс/мм 2 ) Кристаллическая решётка Р. кубическая объёмно-центрированная, а = 5,70 å (0 °С). Атомный радиус 2,48 å, радиус иона rb + 1,49 å. Плотность 1,525 г/см 3 (0 °С), t пл 38,9 °С, t kип 703 °С. Удельная теплоёмкость 335,2 дж/ ( кг ? К ) [0,08 кал/ ( г ? °С)], термический коэффициент линейного расширения 9,0 · 10 -5 °С -1 (0—38 °С), модуль упругости 2,4 Гн/м 2 (240 кгс/мм 2 ) , удельное объёмное электрическое сопротивление 11,29 · 10 -6 ом ? см (20 °С); Р. парамагнитен.

Атом rb легко отдаёт единственный электрон внешней оболочки (её конфигурация 5s 1 ) . Электроотрицательность Р. 0,89, первый потенциал ионизации 4,176 эв. Во всех химических соединениях Р. одновалентен (степень окисления +1). Химическая активность Р. очень высока. С кислородом соединяется бурно, давая перекись rb 2 o 2 и надперекись rbo 2 (при недостатке кислорода образуется окись rb 2 o). С водой Р. реагирует со взрывом, причём выделяется водород и образуется раствор гидроокиси Р., rboh. По свойствам rboh сильно напоминает гидроокись калия koh. Со многими неметаллами Р. соединяется непосредственно; бурно взаимодействует с большинством кислот. Почти все соли Р. хорошо растворимы в воде. Мало растворимы перхлорат rbclo 4 , хлороплатинат rb 2 [ptcl 6 ] и некоторые др.; они используются для аналитического определения rb наряду с методом пламенной фотометрии, основанным на свойстве паров rb и его соединений окрашивать пламя в ярко-красный цвет.

Получение и применение. Соли rb получают как побочный продукт в производстве солей li, mg и К. Металлический Р. получают восстановлением в вакууме rbcl при 700—800 °С кальцием. Вследствие высокой реакционной способности Р. хранят в металлических сосудах под слоем парафинового масла или в запаянных стеклянных ампулах в инертной атмосфере.

Применяют Р. главным образом в производстве катодов для фотоэлементов; добавляют также в газоразрядные аргоновые и неоновые трубки для усиления интенсивности свечения. Иногда Р. вводят в специальные сплавы ( геттеры ). Соли Р. используют как катализаторы в органическом синтезе.

Лит.: Перельман Ф. М., Рубидий и цезий, 2 изд., М., 1960; Плющев В. Е., Степин Б. Д., Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия, М., 1970.

С. С. Бердоносов.

Рубидий в организме. Р. постоянно присутствует в тканях растений и животных. В наземных растениях содержится около 0,00064% Р., в водных — в 2 раза меньше. Р. накапливается в растениях, а также в мышцах и мягких тканях актиний, червей, моллюсков, ракообразных, иглокожих и рыб (коэффициент накопления 8—26). Наибольший коэффициент накопления (2600) искусственного радиоактивного изотопа 86 rb у ряски lemna polyrrhiza, а среди пресноводных беспозвоночных у моллюска galba palustris — 370. В золе грудных мышц птиц содержится 0,0112—0,0135%, в золе тканей человека — до 0,01%, в крови — 0,00032% (у мужчин) и 0,00028% (у женщин). Обмен Р. в организме изучен слабо.

Лит.: Боровик-Романова Т. Ф., Рубидий в биосфере, «Труды биогеохимической лаборатории АН СССР», 1946, т. 8; Тимофеева-Ресовская Е. А., Распределение радиоизотопов по основным компонентам пресноводных водоемов, «Труды института биологии Уральского филиала АН СССР», 1963, т. 30.

Назад



(С) Дистанционный творческий конкурс-проект "Моя Веб-страница", 2005
(С) Хмелев Алексей, 2005
http://www.eidos.ru/project/all/web/index.htm