Rubídium

chemický prvok s protónovým číslom 37

Rubídium (rubidium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Rb a protónové číslo 37. Rubídium patrí medzi alkalické kovy, vyznačuje sa veľkou reaktivitou a mimoriadne nízkym redox-potenciálom. Je to mäkký, ľahký a striebrolesklý kov, ktorý mimoriadne rýchlo, až explozívne, reaguje s kyslíkom i vodou a v prírode sa s ním preto stretávame iba vo forme zlúčenín.

Rubídium
(rubidium)
rubídium → stroncium
K

Rb

Cs
37
Periodická tabuľka
5. perióda, 1. skupina, blok s
alkalické kovy, kovy
Vzhľad
šedobiely kov
rubídium
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť85,4678 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia[Kr] 5s1
Atómový polomer248 pm
Kovalentný polomer220 pm
Kovový polomer248 pm
Van der Waalsov pol.303 pm
Iónový polomer
pre: Rb+
148 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita0,82 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e)1: 403 kJ.mol−1
2: 2 632,1 kJ.mol−1
3: 3 859,4 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a)I
Št. potenciál
(Rb+/Rb)
−2,925 V
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvopevné
Hustota1,532 kg·dm−3
Hustota kvapaliny
(pri 312,46 K)
1,46 kg·dm−3
Teplota topenia312,46 K (39,31 °C)
Teplota varu961 K (687,85 °C)
Kritický bod2 093 K; 16 MPa
Sk. teplo topenia2,19 kJ·mol−1
Sk. teplo varu75,77 kJ·mol−1
Tepelná kapacita31,060 J·mol−1·K−1
Tlak pary
p(Pa)1101001 k10 k100 k
pri T(K)434486552641769958
Iné
Kryštálová sústavakubická, priestorovo centrovaná
Magnetizmusparamagnetický
Elektrický odpor128 nΩ·m
Rýchl. zvuku1 300 m·s−1
Youngov modul2,4 GPa
Pružnosť v šmyku2,5 GPa
Tvrdosť (Mohs)0,3
Tvrdosť (Brinell)0,216 MPa
Reg. číslo CAS7440-17-7
Izotop(y) (vybrané)
IzotopVýskytt1/2RrEr (MeV)Pr
 83Rbsynt.86,2 d.ε83Kr
synt. γ0,52
 84Rbsynt.32,9 d.ε84Kr
synt. β+1,6684Kr
synt. γ0,881
synt. β-0,89284Sr
85Rb72,168 %stabilný s 48 neutrónmi
 86Rbsynt.18,65 d.β-1,77586Sr
synt. γ1,0767
 87Rb27,835 %4,88x1010 r.β-0,28387Sr
 Commons ponúka multimediálny obsah na tému rubídium.

Elementárne kovové rubídium je možné dlhodobo uchovávať pod vrstvou alifatických uhľovodíkov ako petrolej alebo nafta, s ktorými nereaguje. Soli rubídia farbia plameň na svetlofialovo.

Rubídium bolo objavené v roku 1861 nemeckým chemikom Robertom W. Bunsenom a nemeckým fyzikom Gustavom R. Kirchhoffom použitím nimi objavenej spektrálnej analýzy.

Výskyt v prírode, výroba a využitie

Vďaka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame iba so zlúčeninami rubídia a to len s mocenstvom Rb+.

Obsah rubídia v zemskej kôre je pomerne vysoký, predpokladá sa, že zemská kôra obsahuje 100 – 300 mg Rb/kg. Priemerný obsah v morskej vode je približne 0,12 mg Rb/l. Vo vesmíre sa predpokladá výskyt jedného atómu rubídia na približne 6 miliárd atómov vodíka.

V mineráloch zvyčajne sprevádza rubídium ostatné alkalické kovy. Pravdepodobne najvýznamnejší výskyt je v minerále lepidolit, čo je pomerne značne komplikovaný hlinito-kremičitan lítio-draselný. V tomto minerále sa obsah rubídia pohybuje okolo hodnoty 1,5%

Elementárne rubídium sa vyrába elektrolýzou roztaveného chloridu rubidného na železnej katóde. Na grafitovej anóde pritom vzniká plynný chlór.

Vzhľadom k svojej mimoriadnej nestálosti a reaktivite má kovové rubídium len minimálne praktické využitie.

  • Jeho nízky ionizačný potenciál dáva možnosť jeho uplatneniu vo fotočlánkoch, slúžiacich na priamu premenu svetelnej energie na elektrickú. Zároveň je preto perspektívnym médiom pre iónové motory, ako pohonné jednotky kozmických plavidiel.
  • Pri výrobe katódových trubíc pracujúcich s nízkotlakovou náplňou inertného plynu sa rubídium používa ako filter na zachytenie a odstránenie posledných zvyškov reaktívnych primiešaných plynov.
  • Soli rubídia sa pridávajú do zmesí zábavnej pyrotechniky a farbia vzniknuté svetelné efekty do fialova.

V chemických zlúčeninách sa rubídium vyskytuje zásadne a iba ako kladne jednomocné Rb+. Medzi známejšie zlúčeniny patria tieto chemické látky:

  • Reakciou rubídia s kyslíkom vzniká superoxid rubídny RbO2.
Rb + O2 → RbO2
  • Reakcia rubídia s vodou vedie k vzniku silne zásaditej zlúčeniny, hydroxidu rubídneho RbOH, ktorý je na rozdiel od analogických zlúčenín sodíka a draslíka málo hygroskopický a je len veľmi obmedzene rozpustný vo vode.

Iné projekty

  • Commons ponúka multimediálne súbory na tému rubídium
  • Wikislovník ponúka heslo rubídium