Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol: Rb

Nombre atòmic: 37

Rubidi

Rubidio

Rubidium                     

Rubidium

Grup: 1

Període: 5

Família: metall alcalins

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Robert Wilhem Bunsen i Gustav Robert  Kirchoff

Nacionalitat: Alemania

Any: 1861

Origen del nom: El nom es deu al color robí (vermell fosc) de les seves línies espectrals característiques.

Una mica d’història: Va ser descobert en 1.860 juntament amb el cesi pel físic Gustav Robert Kirchoff i pel químic Robert Wilhelm Bunsen, ambdós alemanys, mitjançant l'anàlisi espectral dels residus sòlids de l'aigua mineral de Durkheim.

Estat natural: El rubidi és massa reactiu per ser trobat com a metall lliure a la natura. No es troba en grans dipòsits sinó que acompanya a certes aigües minerals i apareix en molts minerals d'altres metalls com biotita, lepidolita, carnal·lita i feldespat. És present en alguns minerals trobats a Amèrica del Nord, Sud-Àfrica, Rússia i Canadà.  Es troba també en petites quantitats en les cendres de te, cafè, tabac i altres plantes.

Estructura cristal·lina:

 

Sistema cúbic centrat en el cos

 tots els angles són rectes

Abundància a l’ésser humà: 4600 ppb (parts per bilió) en pes

 

Abundància a la Terra: ocupa el lloc 16é en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 10 ppb (parts per bilió) en pes

 

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

85,4678

1532

0,3

55,9

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

312,1

961

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

2,48

 1,48 (Rb+1)

2,16

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

46,9

403

2632,1

3859,4

+1

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

77,9

0,82

47,3

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

86,0

2,2

76,0

334,40

58,20

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions:  Si s’incendia pot provocar cremades. El rubidi reacciona ràpidament amb la humitat de la pell i forma hidròxid de rubidi, que provoca cremades en els ulls i en la pell.

- 2,93 Rb+/Rb

metall

Característiques:

 

És un sòlid blanc platejat i molt tou. És un dels elements més electropositius i alcalins. Després del cesi, és el més actiu dels metalls alcalins.

Igual que altres metalls alcalins forma amalgames amb mercuri i també forma aliatges amb or, cesi, sodi i potassi.

Dona color groc-violeta a la flama.

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància %

Altres

Rubidi – 81

37

44

Rb81

4,57 hores

0,00

Radioactiu

Rubidi – 82

37

45

Rb82

1,258 minuts

0,00

Radioactiu

Rubidi – 83

37

46

Rb83

86,2 dies

0,00

Radioactiu

Rubidi – 84

37

47

Rb84

32,9 dies

0,00

Radioactiu

Rubidi – 85

37

48

Rb85

Estable

72,17

 

Rubidi – 86

37

49

Rb86

18,65 dies

0,00

Radioactiu

Rubidi – 87

37

50

Rb87

48000 milions d’anys

27,83

 

Rubidi – 88

37

51

Rb88

17,7 minuts

0,00

Radioactiu

Rubidi – 89

37

52

Rb89

15,44 minuts

0,00

Radioactiu

Rubidi – 90

37

53

Rb90

2,6 minuts

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

En general, el comportament químic del rubidi s’assembla al del sodi i al del potassi.

S’entela immediatament per exposició a l’aire, forma un recubriment d’òxid (barreja de Rb2O, Rb2O2 i RbO2) i pot cremar espontàniament formant principalment superòxid de rubidi de color marró fosc: Rb (s) + O2 (g) à RbO2 (s)

El metall fos s’inflama espontàniament en l’aire.

Reacciona molt ràpidament amb l'aigua per formar una solució incolora d’hidròxid de rubidi, RbOH, i hidrogen gas que crema immediatament després de ser format. La solució resultant és bàsica a causa de l’hidròxid dissolt. La reacció és molt exotèrmica i tan ràpida que si es fa en un got de vidre, aquest es pot esmicular. La reacció és més lenta que amb el cesi però més ràpida que amb el potassi:  2 Rb (s) + 2 H2O à 2 RbOH (aq) + H2 (g)

Reacciona amb hidrogen per a formar un hidrur, un dels hidrur alcalins menys estables.

No reacciona amb nitrogen.

Reacciona vigorosament amb halògens per formar halurs de rubidi:

   2 Rb (s) + F2 (g) à 2 RbF (s)                                2 Rb (s) + Cl2 (g) à 2 RbCl (s)

   2 Rb (s) + Br2 (g) à 2 RbBr (s)                            2 Rb (s) + I2 (g) à 2 RbI (s)

Es dissolt fàcilment en àcid sulfúric diluït per a donar solucions que contenen el ió aquós Rb (I) juntament amb hidrogen gas: 2 Rb (s) + H2SO4 (aq) à 2 Rb+ + SO4- (aq) + H2 (g)

Es poden preparar compostos organorubídics amb tècniques semblants a les utilitzades amb el sodi i el potassi.

Amb aire

Vigorosa; Rb2O

Amb H2O

Vigorosa; H2 ; RbOH

Amb HCL  6M

Vigorosa; H2 ; RbCl

Amb HNO3  15M

Vigorosa; RbNO3 ; H2 ; NOx

Amb NaOH  6M

Vigorosa; H2 ; RbOH

 

 

 

 

 

 

 

Obtenció

La seva síntesi exigeix un pas electrolític, difícil perquè s’ha d’afegir un electró al ió Rb+ pobrament electronegatiu. No es pot obtenir pel mateix mètode que el sodi, com es podria esperar. Això és perquè el metall de rubidi, una vegada format per electròlisi del clorur de rubidi líquid (RbCl) és massa soluble en la sal fosa:

           Càtode: Rb+ (l) + e- à Rb (l)          Ànode: Cl- (l) à ½ Cl2 (g) + e-

En canvi es pot obtenir per la reacció del sodi metàl·lic amb clorur de rubidi fos calent:

                                         Na + RbCl à Rb + NaCl  

Això és una reacció d’equilibri i sota aquestes condicions, el rubidi és altament volàtil i es treu del sistema relativament lliure d’impureses de sodi.  

El metall també es pot obtenir tractant en el buit el RbCl fos amb Ca. També s'obté escalfant el seu hidròxid amb magnesi o alumini en corrent d'hidrogen. Pot obtenir-se precipitant-lo, juntament amb el potasi i el cesi, com cloroplatinat per tractament dels seus minerals i separant-los posteriorment.

Usos

El rubidi es fa servir en en cèl·lules fotoelèctriques , per a certs catalitzadors, en tubs de buit i per fer ulleres especials.

L'isòtop Rb-87 s'utilitza en la determinació de l'edat geològica de roques amb més de 100 milions d'anys d'antiguitat.

El rubidi es ionitza fàcilment i així té un ús possible en “motors de ions” per a naus espacials (però el cesi és una mica més eficaç).

El RbAg4I5 té la conductivitat, a temperatura ambient, més alta de qualsevol cristall iònic conegut; a temperatura ambient la seva conductivitat és similar a la de l’àcid sulfúric diluït, això suggereix la seva utilització en bateries de pel·lícula fina.

Toxicitat

Moderadament tòxic per ingestió.