РУБИ́ДИЙ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
РУБИ́ДИЙ (лат. Rubidium), Rb, химич. элемент I группы короткой формы (1-й группы длинной формы) периодич. системы; ат. н. 37; ат. м. 85,4678; относится к щелочным металлам. В природе встречается в виде смеси изотопов: стабильного 85Rb (72,165%) и радиоактивного 87Rb (27,85%, Т1/2 4,75·1010 лет; β-излучатель, превращается в 87Sr – на этом основан рубидий-стронциевый метод геохронологии); искусственно получены изотопы с массовыми числами 72–102. Открыт в 1861 Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом при спектральном исследовании солей, выделенных из минер. вод; назван по цвету характерных линий в спектре (лат. rubidus – тёмно-красный).
Содержание Р. в земной коре 7,8·10–3% по массе. Собств. минералов не образует, в природе находится в рассеянном состоянии. Встречается в виде примеси в минералах калия (карналлит, сильвин) и в алюмосиликатах (лепидолит, циннвальдит и др.); присутствует в минералах цезия (поллуцит); находится в озёрной и морской воде, входит в состав вод мн. минер. источников.
Конфигурация внешней электронной оболочки атома Р. 5s1; в соединениях проявляет степень окисления +1; энергия ионизации Rb0→Rb+ 403,0 кДж/моль; сродство к электрону 46,88 кДж/моль, электроотрицательность по Полингу 0,8; атомный радиус 248 пм, ионный радиус 152 пм (координац. число 6).
В свободном состоянии Р. – мягкий, легкоплавкий серебристо-белый металл (кристаллич. решётка кубическая объёмноцентрированная), при комнатной темп-ре имеет почти пастообразную консистенцию; tпл 39,32 °C, tкип 687,2 °C, пары́ окрашены в зеленовато-синий цвет; плотность 1532 кг/м3 (твёрдый, при 0 °C), 1471,8 кг/м3 (жидкий, при темп-ре плавления).
Р. обладает высокой реакционной способностью. На воздухе мгновенно окисляется с воспламенением, образуя надпероксид RbO2 с примесью пероксида Rb2O2. При ограниченном доступе кислорода окисляется до оксида Rb2O. С водой реагирует со взрывом (продукты – гидроксид RbOH и Н2). Реагирует с сухим Н2, образуя гидрид RbH, и с галогенами (образуются галогениды). Взаимодействие Р. с серой сопровождается взрывом (продукт – Rb2S). С жидким N2 в электрич. разряде образует нитрид Rb3N. Известны амид, фосфид, силицид и германид, а также карбиды разного состава. Р. взаимодействует с СО2, ССl4 и СНСl3 со взрывом, выше 300 °C разрушает стекло, восстанавливая SiO2 до Si. Растворяется в жидком аммиаке (раствор имеет синий цвет, содержит сольватированные электроны и обладает электронной проводимостью). Р. образует сплавы со щелочными металлами, а также интерметаллиды (Аu, Hg, Cd, Ga, In, Sn, Pb, Bi и др.). Опасен в обращении, хранят Р. в ампулах из стекла пирекс в атмосфере Аr или в стальных герметичных сосудах под слоем обезвоженного вазелинового или парафинового масла.
Р. извлекают при комплексной переработке минер. сырья (напр., при получении лития из лепидолита, цезия из поллуцита); объём произ-ва Р. и его соединений 2–4 т/год. Металлич. Р. – компонент материала катодов для фотоэлементов и фотоэлектрич. умножителей, геттер в вакуумных лампах, входит в состав смазочных композиций, используемых в реактивной и космич. технике, применяется в гидридных топливных элементах, катализатор. Пары́ Р. используют в разрядных электрич. трубках, лампах низкого давления – источниках резонансного излучения, в чувствит. магнитометрах, стандартах частоты и времени (рубидиевый стандарт частоты). Соединения Р. – компоненты спец. стёкол и керамики.