რუბიდიუმი

თავისუფალი ქართულენოვანი ენციკლოპედია ვიკიპედიიდან
გადასვლა: ნავიგაცია, ძიება
რუბიდიუმი / Rubidium (Rb)
ელემენტის რიგითი ნომერი 37
მარტივი ნივთიერების გამოსახულება რუბიდიუმის ნიმუში

მოვერცხლისფრო-თეთრი
ლითონი.

ატომის თვისებები
ატომური მასა
(მოლური მასა)
85.4678 მ. ა. ე. (/მოლი)
ატომის რადიუსი 248 პმ
იონიზაციის ენერგია
(პირველი ელექტრონი)
402.8(4.13) კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია [Kr] 5s1
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი 216 პმ
იონური რადიუსი (+1e)147 პმ
ელექტროუარყოფითობა
(პოლინგის თანახმად)
0,82
ელექტროდული პოტენციალი 0
ჟანგვის ხარისხი 1
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე 1,532 /სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა 31.1 /(·მოლი)
თბოგამტარობა 58.2 ვტ/(·კ)
დნობის ტემპერატურა 312.2
დნობის სითბო 2.20 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა 961
აორთქლების სითბო 75.8 კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა 55.9 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა კუბური მოცულობაცენტრირებული
მესრის პერიოდი 5,710A Å
შეფარდება n/
დებაის ტემპერატურა 56


Rb 37
85,4678
'[Kr]5s1'
რუბიდიუმი
რუბიდიუმი
რუბიდიუმის ატომის სქემა

რუბიდიუმი(ლათ. Rubidium). (Rb; ლათ. rubidus „წითელი“) — ქიმიური ელემენტი, მოვერცხლისფრო-თეთრი ტუტე ლითონი; ატომური ნომერი Z=37, ატომური მასა 85,48, დაჟანგვის ხარისხი +1, იზოტოპები მასით 85 და 87. რუბიდიუმი მეხუთე პერიოდის პირველი ელემენტია. მისი ელექტრონული ფორმულაა 4s24p65s1.

1861 წელს გუსტავ კირხჰოფმა და რობერტ ბუნზენმა რუბიდიუმი აღმოაჩინეს მინერალური წყლის აორთქლების შემდეგ მიღებული ნალექის სპექტრის შესწავლით. სახელწოდება „რუბიდიუმი“ მიიღო მისი სპექტრის მეწამური ფერის გამო.

1883 წელს ბუნზენმა პირველად მიიღო მეტალური რუბიდიუმი. რუბიდიუმი ბუნებაში გავრცელებულია ნაერთების სახით. დედამიწის წიაღში მისი შემცველობა უდრის 8,3*10-3 წონით პროცენტს. მეტწილად სილიციუმისა და ალუმინის ოქსიდებთან ერთად კარნალიტი KCl*MgCl2*6H2O მცირე რაოდენობით შეიცავს რუბიდიუმის ქლორიდს (RbCl). რუბიდიუმის მისაღებად, მისი შემცველი მადნები გადაყავთ ხსნადი მარილის-ქლორიდის სულფატის ან ნიტრატის მდგომარეობაში, საიდანაც სპეციალური რეაქციების გამოყენებით გამოყოფენ რუბიდიუმს ნაერათის სახით. მეტალურ რუბიდიუმს ღებულობენ მისი ნაერთის ნალღობის ელექტროლიზით ვაკუუმში, ან ინერტული გაზის ატმოსფეროში, მას ღებულობენ აგრეთვე მისი ჰიდროქსიდის აღდგენით:

  • 2RbOH+2Mg=2Rb+2MgO+H2 (900გრადუსი)
  • 2RbOH+2Ca=2Rb+2CaO+H2 (700გრადუსი)

ფიზიკური თვისებები[რედაქტირება]

ის მსუბუქი ელემენტია, d=1,532გ/სმ3, ვერცხლისფერი, მოცულობა ცენტრისებური კუბური ფორმის ნივთიერებაა, ახასიათებს პარამაგნიტური თვისებები. ცნობილია რუბიდიუმის შენადნობები, მაგალითად ნატრიუმთან რომლის დნობის ტემპერატურა 4,5 გრადუსია, კალიუმთან-32,8 გრადუსი, (Rb+Cs)+9 გრადუსი ლღობის ტემპერატურით რუბიდიუმი რადიოაქტიურია და ახასიათებს ბეტა გამოსხივება.

ქიმიური თვისებები[რედაქტირება]

ქიმიური თვისებებით რუბიდიუმი უფრო აქტიური ლითონია, ვიდრე ლითიუმი, ნატრიუმი და კალიუმი. რიგი ქიმიური თვისებებით, რუბიდიუმი ახლოს არის კალიუმის ქიმიურ თვისებებთან. სუფთა ჟანგბადში რუბიდიუმი იწვის აალებით Rb2O4-ის წარმოქმნით. ის აქტიურად ურთიერთქმედებს წყალთან წყალბადის გამოყოფით, ეს რეაქცია იმდენად ენერგიულია, რომ მიმდინარეობს -180 გრადუსზეც კი. მეტალური რუბიდიუმის სპირტებზე მოქმედებით, რეაქცია ენერგიულად წარიმართება, ადგილი აქვს წყალბადის გამოყოფას და ალკოპოლიატების მიღებას. ფტორისა და ქლორის ატმოსფეროში რუბიდიუმი აალდება, ბრომთან კი რეაქცია აფეთქებით მიმდინარეობს და წარმოიქმნება შესატყვისი ჰალოგენები. ამიაკთან წარმოქმნის რუბიდიუმის ამიდს RbNH2. რუბიდიუმის მარილები რადიოაქტიურია, ისინი კარგად იხსნებიან წყალში, ძნელად ხსნადია რუბიდიუმის შემდეგი მარილები: RbClO4, Rb3Sb2Cl9, Rb2[SnCl6] და სხვა.

რუბიდიუმის ნაერთები[რედაქტირება]

მისი ნაერთების უმრავლესობა უფერო ნივთიერებებია. ის უფრო კუბური ფორმის კრისტალური ნივთიერებაა. იონთაშორის მანძილი 3.02A ტოლია d=2,6გ/სმ3, იშლება 400გრადუსზე.

  • რუბიდიუმის ოქსიდს Rb2O ღებულობენ მეტალური რუბიდიუმის ვერცხლის ტიგელში ჟანგბადით დაჟანგვისას: 2Rb+1/2O2=Rb2O 2RbNO3+10Rb=6Rb2O+N2

სუფთა რუბიდიუმის ოქსიდის მისაღებად მეტალურ რუბიდიუმს ვერცხლის ტიგერლში მშრალ ჟანგბადთან ერთად ახურებენ ვაკუუმში. ხანგრძლივად წარმოიქმნება Rb2O, რომელიც კუბური კრისტალების სახით რჩება ტიგელში, ხოლო ჭარბი რაოდენობის რუბიდიუმი ორთქლდება და კონდენსირდება ჭურჭლის ცივ ზედაპირზე. რუბიდიუმის ოქსიდი Rb2O გახურებით 400 გრადუსამდე განიცდის დისპროპორცირებას რუბიდიუმის ზეჟანგად და რუბიდიუმად: 2Rb2O=Rb2O2+2Rb

  • რუბიდიუმის ზეჟანგდი Rb2O2 შეიძლება მივიღოთ რუბიდიუმის ჟანგბადთან ურთიერთქმედებით: 2Rb+O2=Rb2O2+107კკალ/მოლი

Rb2O2 მკრთალი მოყვითალო ფერის კუბური ფორმის მდგრადი კრისტალური ნივთიერებაა, რომლის t=600 გრადუსს, d=3,65 გ/სმ3. რუბიდიუმის ზეჟანგის გახურებით ვერცხლის ნავში, 300 გრადუსზე წარმოიქმნება შავი ფერის ზეჟანგი Rb2O3, შემდეგ კი RbO2 (Rb2O4).

  • Rb2O4 მოყვითალო-ნარინჯისფერი მყარი კრისტალური ნივთიერებაა, ლღვება-280გრადუსზე, ვაკუუმშიხანგრძლივად შენახვისას იშლება Rb2O3 და ჟანგბადად. Rb2O4-ზე წყლის მოქმედებით მიმდინარეობს რეაქცია:

Rb2O4+2H2O=2RbOH+H2O2+O2

  • რუბიდიუმის ჰიდროქსიდი RbOH მიიღება მეტალურ რუბიდიუმზე წყლის მოქმედებით ან მის ოქსიდზე წყლის მოქმედებით და სხვა რეაქციებით: 2Rb+2H2O=2RbOH+H2

Rb2O+H2O=2RbOH RbOH თეთრი ფერის ამორფული მყარი ნივთიერებაა, ძლიერ ჰიგროსკოპიულია, tლღ=30გრადუსს. ორთქლის მდგომარეობაში გადადის დაუშლელად, ძლიერი ტუტეა.

  • რუბიდიუმის ჰალოგენიდები.
  • რუბიდიუმის ქლორიდი RbF მიიღება სხვადასხვა რეაქციით, ნეირაციზაციით, ელემენტების უშუალო მოქმედებით, მიმოცვლის რეაქციით და სხვა. 2Rb+F2=2RbF

Rb2CO3+2HF=2RbF+CO2+H2O RbOH+HF=RbF+H2O მიღებული ხსნარის კონცენტრირებით გამოიყოფა უფერო კუბური კრისტალების სახით, იონთაშორისი მანძილი r=2,82, A, t=ლღ=760გრადუსს,tდუღ=1410გრადუსს, ძლიერ ჰიდროსკოპიულია, კარგად იხსნება წყალში და სპირტში. რუბიდიუმის ქლორიდი RbCl მიიღება იმავე გზით როგორიც RbF. Rb2CO3+2HCl=2RBCl+CO2+H2O RbOH+HCl=RbCl+H2O Rb ქლორიდი გამოიყოფა უფერო კუბური კრისტალების სახით, იონთაშორის მანძილი r=2.29, A, d=2,762გ/სმ3, tლღ=715გრადუსს, tდუღ=1383გრადუსს, ადვილად იხსნება წყალში, ცუდად სპირტში. 'რუბიდიუმის ქლორიდი', ზოგიერთი მეტალის ქლორიდთან წარმოქმნის ორმაგ და კომპლექსურ მარილებს, როგორიცაა:Rb3Sb2Cl9, Rb2[SnCl6], Rb2[PtCl6] და სხვა.

  • რუბიდიუმის ბრომიდი RbBr მიიღება ქლორიდის ანალოგიურად. უფერო კუბური მესერის მქონე კრისტალური ნივთიერებაა, იონთაშორისი მანძილით 3.43A, d=2,78 გ/სმ4, tლღ=6,81გრადუსს, tდუღ=1350გრადუსზე წყალში ადვილად ხსნადია. ცნობილია რუბიდიუმის ბრომიდის პოლიჰალოგენიდები. როგორიცაა:RbBr3, RbBr2Cl და RbCl2Br.
  • რუბიდიუმის იოდიდი RBJ მიიღება ნეიტრალიზაციის და სხვადასხვა რეაქციებით:

RbOH+HJ=RbJ+H2O Rb2O+2HJ=2RbJ+H2O Rb2CO3+2HJ=2RbJ+CO2+H2O RbJ წარმოადგენს უფერო კუბური ფორმის კრისტალურ ნივთიერებას. იონთაშორისი მანძილი r=3,67A, d=3,55გ/სმ3, tლღ=642გრადუსს, tდუღ=1300გრადუსს, იხსნება წყალსა და სპირტში. რუბიდიუმის იოდიდის ხსნარზე იოდის მოქმედებით მიიღება რუხი ფერის რუბიდიუმის პოლიოდიდები RbJ3, RbJ7 და RbJ9- 200გრადუსამდე ფგაცხელებით ისინი იშლებიან. ცნობილია, აგრეთვე, რუბიდიუმის იოდიდის შერეული პოლიჰალოგენიდები, მაგალითად, RbJBr2 (წითელი ფერის) და RbJBrCl (ნარინჯისფერი). რუბიდიუმის ქლორატიRbClO3 მიიღება რუბიდიუმის სულფატის ხსნარზე ბარიუმის ქლორატის მოქმედებით მიღებული ხსნარის აორთქვლით: Rb2SO4+Ba(ClO3)2=BaSO4+2RbClO3

  • რუბიდიუმის სულფიდი Rb2S წარმოადგენს უფერო კუბურ წყალში ხსნად მიკრიკრისტალურ ნივთიერებას, d=2.91გ/სმ3. tლღ=500-600 გრადუსს, თავისი თვისებებით მსგავსია ცეზიუმის სულფიდის. რუბიდიუმის სულფიდს ღებულობენ გოგირდის ორთქლის მეტალურ რუბიდიუმზე მოქმედებით ან კიდევ რუბიდიუმის მარილის ხსნარში გოგირდწყალბადის გატარებით:

2RbCl+H2S=Rb2S+2HCl რუბიდიუმის სულფატი Rb2SO4 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდზე, ოქსიდზე ან კარბონატზე გოგირდმჟავას მოქმედებით: 2RbOH+H2SO4=Rb2SO4+2H2O Rb2SO3+H2SO4=Rb2SO4+CO2+H2O რუბიდიუმი წარმოქმნის სოსირდმჟავას მარილს RbHSO4. RbOH+H2SO4=RbHSO4+H2O RbHSO4 თეთრი კრისტალური ნივთიერებაა, d=2,892გ/სმ3, რომელიც გახურებით გარდაიქმნება პიროსულფატად. 2RbHSO4=Rb2SO2O7

  • რუბიდიუმის ნიტრატი RbNO3 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდის ან კარბონატის ხსნარის აზოტმჟავათი ნეიტრალიზაციით:

RbOH+HNO3=RbNO3+H2O RbOCO3+2HNO3=2RbNO3+H2O+CO2 RbNO3 დიამაგნიტური თეთრი ფერის კრისტალური ნივთიერებაა, კრისტალდება სხვადასხვა ფორმის კრისტალების სახით, d=3,131გ/სმ3, კარგად იხსნება წყალში და ცუდად სპირტში, ლღვება 313გრადუსზე იშლება ძლიერ გახურებით. RbNO3=RbNO2+1/2O2 აზოტმჟავასთან წარმოქმნის მჟავამარილებს: RbH(NO3)2(RbNO3*HNO3) და RbNO3*2HNO3.

  • რუბიდიუმის ფოსფატი Rb3PO4 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდზე ან კარბონატზე ორტოფოსფორმჟავას მოქმედებით

3RbOH+H3PO4=Rb3PO4+3H2O 3Rb2CO3+2H3PO4=2Rb3PO4+3CO2+3H2O რუბიდიუმი ფოსფორმჟავასთან წარმოქმნის სამი რიგის სრულ, ერთი-, ორჩანაცვლებულ მარილებს:Rb3PO4, Rb2HPO4 და RbH2PO4. თუ ჩვენ Rb2H2PO4 244გრადუსამდე გავაცხელებთ, მივიღებთ რუბიდიუმის ჰიდროპიროფოსფატს. 2RbH2PO4=Rb2H2P2O7 ცნობილია რუბიდიუმის პოლიმერული მეტაფოსფატი (RbPO3)1

  • რუბიდიუმის კარბონატი Rb2CO3 მიიღება რუბიდიუმის ჰიდროქსიდსა და ამონიუმის კარბონატის ხსნართა ნარევის აორთქვლით: 2RbOH+(NH4)2CO3=Rb2CO3+2NH3+2H2O

Rb2CO3 განთხევადი დიამაგნიტური კრისტალური ნივთიერებაა, tლღ=837გრადუსს, კარგად იხსნება წყალსა და სპირტში. თუ Rb2CO3-ის წყალხსნარში CO20-ს გავატარებთ, მივიღებთ რუბიდიუმის ჰიდროკარბონატს: Rb2CO3+CO2+H2O=2RbHCO3 რომელიც ადვილად იხსნება წყალში.

გამოყენება[რედაქტირება]

იყენებენ ფოტოელემენტების კათოდების, დღის სინათლის ლამპების და სხვ. წარმოებაში; რ. უმცირესი რაოდენობით მოიპოვება მცენარისა და ცხოველის ქსოვილებში. ნატრიუმთან, კალიუმთან, ცეზიუმთან, ანთიმონთან და სხვა. ლითონებთან შენადნობების დასამზადებლად.

წყაროები[რედაქტირება]