1861 yilda moddalarni o'rganishning yaqinda ixtiro qilingan fizik usuli - spektral tahlil fan va texnikaning buyuk kelajagining kafolati sifatida o'zining kuchli va ishonchliligini yana bir bor namoyon etdi. Uning yordami bilan ilgari noma'lum bo'lgan ikkinchi kimyoviy element - rubidiy topildi. Keyin 1869-yilda D. I. Mendeleyev tomonidan davriy qonun kashf etilishi bilan rubidiy boshqa elementlar qatori jadvalda oʻz oʻrnini egalladi va bu kimyo faniga tartib keltirdi.
Rubidiyni keyingi oʻrganish bu element bir qator qiziqarli va qimmatli xususiyatlarga ega ekanligini koʻrsatdi. Biz bu yerda ularning eng xarakterli va muhimini ko'rib chiqamiz.
Kimyoviy elementning umumiy xarakteristikalari
Rubidiumning atom raqami 37 ga teng, ya'ni uning atomlarida yadrolar tarkibiga shunchalik musbat zaryadlangan zarrachalar - protonlar kiradi. Mos ravishdaneytral atomda 37 ta elektron bor.
Element belgisi - Rb. Davriy tizimda rubidium I guruh elementi sifatida tasniflanadi, davr beshinchi (jadvalning qisqa muddatli versiyasida u I guruhning asosiy kichik guruhiga kiradi va oltinchi qatorda joylashgan). Bu ishqoriy metall, yumshoq, juda eruvchan, kumush-oq kristall modda.
Kashfiyot tarixi
Rubidiy kimyoviy elementini ochish sharafi ikki nemis olimi - kimyogar Robert Bunsen va fizik Gustav Kirxxofga, modda tarkibini o'rganishning spektroskopik usuli mualliflariga tegishli. Spektral tahlildan foydalanish 1860 yilda seziyning ochilishiga olib kelganidan so'ng, olimlar o'z tadqiqotlarini davom ettirdilar va keyingi yili lepidolit mineralining spektrini o'rganishda ular ikkita noma'lum to'q qizil chiziqni topdilar. Ilgari noma'lum elementning mavjudligini aniqlash mumkin bo'lgan eng kuchli spektral chiziqlarning xarakterli soyasi tufayli u o'z nomini oldi: rubidus so'zi lotin tilidan "qizil, to'q qizil" deb tarjima qilingan.
1863-yilda Bunsen birinchi boʻlib koʻp miqdorda eritmani bugʻlantirish, kaliy, seziy va rubidiy tuzlarini ajratish va nihoyat kuydirgich yordamida metallni kamaytirish orqali metall rubidiyni mineral buloq suvidan ajratib oldi. Keyinchalik N. Beketov alyuminiy kukuni yordamida rubidiyni gidroksididan ajratib olishga muvaffaq bo'ldi.
Elementning fizik xarakteristikasi
Rubidiy engil metall, u borzichlik 1,53g/sm3(nol haroratda). Kubik tanasi markazlashtirilgan panjara bilan kristallar hosil qiladi. Rubidium atigi 39 ° C da, ya'ni xona haroratida eriydi, uning mustahkamligi allaqachon xamirga yaqin. Metall 687 °C da qaynaydi va bug'lari yashil-ko'k rangda.
Rubidiy - paramagnit. O'tkazuvchanlik nuqtai nazaridan u 0 ° C haroratda simobdan 8 baravar yuqori va kumushdan deyarli bir necha baravar kam. Boshqa gidroksidi metallar singari, rubidiy ham juda past fotoelektrik effektga ega. Undagi fototokni qo'zg'atish uchun uzun to'lqinli (ya'ni past chastotali va kamroq energiya tashuvchi) qizil yorug'lik nurlari etarli. Bu jihatdan sezuvchanlik bo'yicha faqat seziy undan oshib ketadi.
Izotoplar
Rubidiyning atom ogʻirligi 85,468. U tabiatda yadrodagi neytronlar soni boʻyicha farq qiluvchi ikkita izotop koʻrinishida uchraydi: rubidiy-85 eng katta nisbatni (72,2%) tashkil qiladi va ancha kichikroq miqdor - 27,8% - rubidiy-87. Ularning atomlarining yadrolarida 37 protondan tashqari mos ravishda 48 va 50 neytron mavjud. Engilroq izotop barqaror, rubidiy-87 esa 49 milliard yilni tashkil etadi.
Hozirgi vaqtda ushbu kimyoviy elementning bir necha o'nlab radioaktiv izotoplari sun'iy ravishda olingan: ultra yengil rubidiy-71 dan neytronlar bilan haddan tashqari yuklangan rubidiy-102 gacha. Sun'iy izotoplarning yarimparchalanish davri bir necha oydan 30 nanosekundgacha o'zgarib turadi.
Asosiy kimyoviy xossalari
Yuqorida ta'kidlanganidek, bir qator kimyoviy elementlarda rubidiy (natriy, kaliy, litiy, seziy va fransiy kabi) gidroksidi metallarga tegishli. Kimyoviy xossalarini belgilovchi ularning atomlarining elektron konfiguratsiyasining o'ziga xos xususiyati tashqi energiya darajasida faqat bitta elektronning mavjudligidir. Bu elektron osonlik bilan atomni tark etadi va metall ioni bir vaqtning o'zida davriy jadvalda uning oldidagi inert elementning energiya jihatidan qulay elektron konfiguratsiyasiga ega bo'ladi. Rubidiy uchun bu kripton konfiguratsiyasi.
Shunday qilib, rubidiy, boshqa ishqoriy metallar singari, aniq qaytaruvchi xususiyatga va +1 oksidlanish darajasiga ega. Ishqoriy xususiyatlar atom og'irligi oshishi bilan yanada aniqroq bo'ladi, chunki atomning radiusi ham ortadi va shunga mos ravishda tashqi elektron va yadro o'rtasidagi aloqa zaiflashadi, bu kimyoviy faollikning oshishiga olib keladi. Shuning uchun rubidiy litiy, natriy va kaliydan faolroq, seziy esa rubidiydan faolroq.
Yuqorida aytilganlarning barchasini rubidiy haqida umumlashtirib, elementni quyidagi rasmdagi kabi tahlil qilish mumkin.
Rubidiydan hosil boʻlgan birikmalar
Havoda bu metall o'zining ajoyib reaktivligi tufayli olov bilan kuchli oksidlanadi (olov binafsha-pushti rangga ega); reaksiya jarayonida kuchli oksidlovchi moddalar xossalarini ko'rsatadigan superoksid va rubidiy peroksid hosil bo'ladi:
- Rb + O2 → RbO2.
- 2Rb + O2 →Rb2O2.
Reaksiyaga kislorod kirishi cheklangan boʻlsa, oksid hosil boʻladi:
- 4Rb + O2 → 2Rb2O.
Bu suv, kislotalar va kislota oksidlari bilan reaksiyaga kirishadigan sariq moddadir. Birinchi holda, eng kuchli ishqorlardan biri hosil bo'ladi - rubidiy gidroksid, qolganlarida - tuzlar, masalan, rubidium sulfat Rb2SO4, ularning aksariyati eriydi.
Bundan ham kuchliroq, portlash bilan birga (chunki rubidiy ham, ajralib chiqqan vodorod ham bir zumda yonib ketadi) metall suv bilan reaksiyaga kirishadi, u rubidiy gidroksidni, o'ta agressiv birikmani hosil qiladi:
- 2Rb + 2H2O → 2RbOH +H2.
Rubidium kimyoviy element boʻlib, u koʻplab nometalllar – fosfor, vodorod, uglerod, kremniy va galogenlar bilan ham bevosita reaksiyaga kirisha oladi. Rubidiy galogenidlari - RbF, RbCl, RbBr, RbI - suvda va ba'zi organik erituvchilarda, masalan, etanol yoki chumoli kislotada oson eriydi. Metallning oltingugurt bilan o'zaro ta'siri (oltingugurt kukuni bilan ishqalanish) portlash sodir bo'ladi va sulfid hosil bo'lishiga olib keladi.
Rubidiyning yomon eriydigan birikmalari ham bor, masalan, perxlorat RbClO4, ular analitikada ushbu kimyoviy elementni aniqlash uchun ishlatiladi.
Tabiatda bo'lish
Rubidium noyob element emas. U deyarli hamma joyda topilgan, kiritilganko'plab minerallar va jinslarning tarkibi, shuningdek, okeanda, er osti va daryo suvlarida mavjud. Er qobig'ida rubidiy miqdori mis, sink va nikelning umumiy qiymatiga etadi. Biroq, juda kam uchraydigan ko'plab metallardan farqli o'laroq, rubidiy juda iz elementi bo'lib, uning jinsdagi konsentratsiyasi juda past va u o'z minerallarini hosil qilmaydi.
Minerallar tarkibida rubidiy hamma joyda kaliy bilan birga keladi. Rubidiyning eng yuqori kontsentratsiyasi litiy va seziy manbai bo'lib xizmat qiladigan lepidolitlarda, minerallarda uchraydi. Demak, rubidiy har doim boshqa gidroksidi metallar topilgan joylarda oz miqdorda bo'ladi.
Rubidyumdan foydalanish haqida bir oz
Kimyoning qisqacha tavsifi. rubidiy elementini ushbu metal va uning birikmalari qoʻllaniladigan sohalar haqida bir necha soʻz bilan toʻldirish mumkin.
Rubidium fotoelementlar ishlab chiqarishda, lazer texnologiyasida qo'llaniladi, raketa texnologiyasi uchun ba'zi maxsus qotishmalarning bir qismidir. Kimyo sanoatida rubidiy tuzlari yuqori katalitik faolligi tufayli ishlatiladi. Sun'iy izotoplardan biri rubidiy-86 gamma-nurlari nuqsonlarini aniqlashda va qo'shimcha ravishda farmatsevtika sanoatida dori vositalarini sterilizatsiya qilish uchun ishlatiladi.
Boshqa izotopi rubidiy-87 geoxronologiyada qoʻllaniladi, u yerda yarim yemirilish davri juda uzoq boʻlganligi sababli eng qadimgi jinslarning yoshini aniqlash uchun ishlatiladi (rubidiy-strontsiy usuli).
Agar bir necha oʻn yillar boʻlsaBir paytlar rubidiy qo'llanilish doirasi kengayishi dargumon kimyoviy element deb hisoblangan bo'lsa, endilikda bu metallning yangi istiqbollari, masalan, katalizda, yuqori haroratli turbinali bloklarda, maxsus optikada va boshqa sohalarda paydo bo'lmoqda. Shunday qilib, rubidiy zamonaviy texnologiyalarda muhim rol o'ynaydi va o'ynashda davom etadi.
