1861-ci ildə maddələrin tədqiqi üçün bu yaxınlarda ixtira edilmiş fiziki üsul - spektral analiz elm və texnologiyada böyük gələcəyin təminatı kimi öz gücünü və etibarlılığını bir daha nümayiş etdirdi. Onun köməyi ilə əvvəllər məlum olmayan ikinci kimyəvi element olan rubidium kəşf edildi. Sonra 1869-cu ildə D. İ. Mendeleyev tərəfindən dövri qanunun kəşfi ilə rubidium digər elementlərlə birlikdə kimya elminə nizam gətirən cədvəldə öz yerini tutdu.
Rubidiumun sonrakı tədqiqi göstərdi ki, bu element bir sıra maraqlı və qiymətli xüsusiyyətlərə malikdir. Biz burada onlardan ən xarakterik və vacib olanı nəzərdən keçirəcəyik.
Kimyəvi elementin ümumi xüsusiyyətləri
Rubidiumun atom nömrəsi 37-dir, yəni atomlarında nüvələrin tərkibinə məhz bu qədər müsbət yüklü hissəciklər - protonlar daxildir. Müvafiq olaraqneytral atomun 37 elektronu var.
Element simvolu - Rb. Dövri sistemdə rubidium I qrupun elementi kimi təsnif edilir, dövr beşincidir (cədvəlin qısa dövr versiyasında I qrupun əsas alt qrupuna aiddir və altıncı sırada yerləşir). Bu qələvi metaldır, yumşaq, çox əriyən, gümüşü ağ kristal maddədir.
Kəşf tarixçəsi
Rubidium kimyəvi elementini kəşf etmək şərəfi iki alman alimi - maddənin tərkibinin öyrənilməsi üçün spektroskopik metodun müəllifləri kimyaçı Robert Bunsen və fizik Qustav Kirchhoffa məxsusdur. Spektral analizin istifadəsi 1860-cı ildə seziumun kəşfinə səbəb olduqdan sonra alimlər tədqiqatlarını davam etdirdilər və elə gələn il lepidolit mineralının spektrini öyrənərkən iki naməlum tünd qırmızı xətt aşkar etdilər. Məhz ən güclü spektral xətlərin xarakterik kölgəsi sayəsində əvvəllər naməlum elementin varlığını müəyyən etmək mümkün olub, o, adını almışdır: rubidus sözü latın dilindən “qırmızı, tünd qırmızı” kimi tərcümə olunur.
1863-cü ildə Bunsen böyük miqdarda məhlulun buxarlanması, kalium, sezium və rubidium duzlarının ayrılması və nəhayət hisdən istifadə edərək metalın azaldılması yolu ilə mineral bulaq suyundan metal rubidiumu təcrid edən ilk şəxs olub. Daha sonra N. Beketov alüminium tozundan istifadə edərək hidroksidindən rubidium çıxara bildi.
Elementin fiziki xarakteristikası
Rubidium yüngül metaldır, varsıxlıq 1,53 q/sm3(sıfır temperaturda). Kub bədən mərkəzli qəfəsli kristallar əmələ gətirir. Rubidium cəmi 39 °C-də, yəni otaq temperaturunda əriyir, onun tutarlılığı artıq pastaya yaxındır. Metal 687 °C-də qaynar və buxarları yaşılımtıl-mavidir.
Rubidium paramaqnitdir. Keçiricilik baxımından 0 ° C-də civədən 8 dəfədən çox üstündür və gümüşdən demək olar ki, dəfələrlə aşağıdır. Digər qələvi metallar kimi, rubidium da çox aşağı fotoelektrik effekt həddinə malikdir. İçindəki foto cərəyanı həyəcanlandırmaq üçün uzun dalğalı (yəni aşağı tezlikli və daha az enerji daşıyan) qırmızı işıq şüaları kifayətdir. Bu baxımdan, həssaslıq baxımından yalnız sezium onu üstələyir.
İzotoplar
Rubidiumun atom çəkisi 85,468-dir. Təbiətdə nüvədəki neytronların sayına görə fərqlənən iki izotop şəklində baş verir: rubidium-85 ən böyük nisbəti (72,2%) təşkil edir, daha az miqdarda - 27,8% - rubidium-87. Onların atomlarının nüvələrində, 37 protondan əlavə, müvafiq olaraq, 48 və 50 neytron var. Daha yüngül izotop sabitdir, rubidium-87 isə 49 milyard il böyük yarı ömrünə malikdir.
Hazırda bu kimyəvi elementin bir neçə onlarla radioaktiv izotopları süni şəkildə əldə edilmişdir: ultra yüngül rubidium-71-dən neytronlarla həddən artıq yüklənmiş rubidium-102-yə qədər. Süni izotopların yarı ömrü bir neçə aydan 30 nanosaniyəyə qədərdir.
Əsas kimyəvi xassələr
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bir sıra kimyəvi elementlərdə rubidium (natrium, kalium, litium, sezium və fransium kimi) qələvi metallara aiddir. Onların atomlarının kimyəvi xassələrini təyin edən elektron konfiqurasiyasının özəlliyi xarici enerji səviyyəsində yalnız bir elektronun olmasıdır. Bu elektron asanlıqla atomu tərk edir və metal ionu eyni zamanda dövri cədvəldə qarşısındakı inert elementin enerji baxımından əlverişli elektron konfiqurasiyasını əldə edir. Rubidium üçün bu, kripton konfiqurasiyasıdır.
Beləliklə, rubidium, digər qələvi metallar kimi, azaldıcı xüsusiyyətlərə və +1 oksidləşmə vəziyyətinə malikdir. Qələvi xassələr artan atom çəkisi ilə daha aydın görünür, çünki atomun radiusu da artır və müvafiq olaraq xarici elektron və nüvə arasındakı əlaqə zəifləyir, bu da kimyəvi aktivliyin artmasına səbəb olur. Buna görə də rubidium litium, natrium və kaliumdan, sezium isə öz növbəsində rubidiumdan daha aktivdir.
Rubidium haqqında yuxarıda göstərilənlərin hamısını yekunlaşdıraraq, element aşağıdakı şəkildəki kimi təhlil edilə bilər.
Rubidiumdan əmələ gələn birləşmələr
Havada bu metal müstəsna reaktivliyinə görə alovlanma zamanı şiddətlə oksidləşir (alov bənövşəyi-çəhrayı rəngə malikdir); reaksiya zamanı güclü oksidləşdirici maddələrin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən superoksid və rubidium peroksid əmələ gəlir:
- Rb + O2 → RbO2.
- 2Rb + O2 →Rb2O2.
Oksigenin reaksiyaya girişi məhdud olarsa, oksid əmələ gəlir:
- 4Rb + O2 → 2Rb2O.
Bu su, turşular və turşu oksidləri ilə reaksiya verən sarı bir maddədir. Birinci halda, ən güclü qələvilərdən biri əmələ gəlir - rubidium hidroksid, qalanlarında - duzlar, məsələn, rubidium sulfat Rb2SO4, əksəriyyəti həll olunur.
Daha şiddətli şəkildə, partlayışla müşayiət olunan (çünki həm rubidium, həm də sərbəst buraxılan hidrogen dərhal alovlanır) metal su ilə reaksiya verir və son dərəcə aqressiv birləşmə olan rubidium hidroksid əmələ gətirir:
- 2Rb + 2H2O → 2RbOH +H2.
Rubidium bir çox qeyri-metallarla - fosfor, hidrogen, karbon, silisium və halogenlərlə birbaşa reaksiya verə bilən kimyəvi elementdir. Rubidium halidləri - RbF, RbCl, RbBr, RbI - suda və bəzi üzvi həlledicilərdə, məsələn, etanol və ya qarışqa turşusunda asanlıqla həll olunur. Metalın kükürdlə qarşılıqlı təsiri (kükürd tozu ilə sürtülmə) partlayıcı şəkildə baş verir və sulfid əmələ gəlməsinə səbəb olur.
Rubidiumun zəif həll olunan birləşmələri də var, məsələn, perxlorat RbClO4, onlar analitikada bu kimyəvi elementi müəyyən etmək üçün istifadə olunur.
Təbiətdə olmaq
Rubidium nadir element deyil. Demək olar ki, hər yerdə rast gəlinir, daxil edilirbir çox mineralların və qayaların tərkibinə daxildir, həmçinin okeanda, yer altı və çay sularında olur. Yer qabığında rubidiumun tərkibi mis, sink və nikelin ümumi dəyərinə çatır. Bununla belə, bir çox nadir metallardan fərqli olaraq, rubidium son dərəcə iz elementidir, qayadakı konsentrasiyası çox aşağıdır və öz minerallarını əmələ gətirmir.
Mineralların tərkibində rubidium hər yerdə kaliumla müşayiət olunur. Rubidiumun ən yüksək konsentrasiyası litium və sezium mənbəyi kimi xidmət edən minerallar olan lepidolitlərdə olur. Beləliklə, rubidium həmişə digər qələvi metalların olduğu yerlərdə az miqdarda olur.
Rubidiumun istifadəsi haqqında bir az
Kimyanın qısa təsviri. rubidium elementini bu metalın və onun birləşmələrinin istifadə edildiyi sahələr haqqında bir neçə sözlə əlavə etmək olar.
Rubidium fotosellərin istehsalında, lazer texnologiyasında istifadə olunur, raket texnologiyası üçün bəzi xüsusi ərintilərin bir hissəsidir. Kimya sənayesində yüksək katalitik aktivliyə görə rubidium duzları istifadə olunur. Süni izotoplardan biri olan rubidium-86 qamma-şüalarının qüsurlarının aşkarlanmasında və əlavə olaraq dərman sənayesində dərmanların sterilizasiyası üçün istifadə olunur.
Başqa bir izotop olan rubidium-87 geoxronologiyada istifadə olunur və burada çox uzun yarımparçalanma dövrünə (rubidium-stronsium üsulu) görə ən qədim süxurların yaşını təyin etmək üçün istifadə olunur.
Əgər bir neçə onilliklərBir vaxtlar rubidiumun əhatə dairəsinin genişlənməsi mümkün olmayan kimyəvi element olduğuna inanıldığı halda, indi bu metal üçün yeni perspektivlər, məsələn, katalizdə, yüksək temperaturlu turbin qurğularında, xüsusi optikada və digər sahələrdə yaranır. Beləliklə, rubidium müasir texnologiyalarda mühüm rol oynayır və oynamağa davam edəcək.
