روبیدیم

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
روبیدیم، 37Rb
الگو:جعبه عناصر شیمیایی/symbol-to-top-image/alt
ویژگی‌های کلی
تلفظ‎/rˈbɪdiəm/‎ (roo-BID-ee-əm)
ظاهرgrey white
جرم اتمی نسبی (Ar، استاندارد)۸۵٫۴۶۷۸(۳)[۱]
روبیدیم در جدول تناوبی
Element 1: هیدروژن (H), Other non-metal
Element 2: هلیوم (He), Noble gas
Element 3: لیتیم (Li), Alkali metal
Element 4: برلیم (Be), Alkaline earth metal
Element 5: بور (B), Metalloid
Element 6: کربن (C), Other non-metal
Element 7: نیتروژن (N), Halogen
Element 8: اکسیژن (O), Halogen
Element 9: فلوئور (F), Halogen
Element 10: نئون (Ne), Noble gas
Element 11: سدیم (Na), Alkali metal
Element 12: منیزیم (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: آلومینیم (Al), Other metal
Element 14: سیلسیم (Si), Metalloid
Element 15: فسفر (P), Other non-metal
Element 16: گوگرد (S), Other non-metal
Element 17: کلر (Cl), Halogen
Element 18: آرگون (Ar), Noble gas
Element 19: پتاسیم (K), Alkali metal
Element 20: کلسیم (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: اسکاندیم (Sc), Transition metal
Element 22: تیتانیم (Ti), Transition metal
Element 23: وانادیم (V), Transition metal
Element 24: کروم (Cr), Transition metal
Element 25: منگنز (Mn), Transition metal
Element 26: آهن (Fe), Transition metal
Element 27: کبالت (Co), Transition metal
Element 28: نیکل (Ni), Transition metal
Element 29: مس (Cu), Transition metal
Element 30: روی (Zn), Other metal
Element 31: گالیم (Ga), Other metal
Element 32: ژرمانیم (Ge), Metalloid
Element 33: آرسنیک (As), Metalloid
Element 34: سلنیم (Se), Other non-metal
Element 35: برم (Br), Halogen
Element 36: کریپتون (Kr), Noble gas
Element 37: روبیدیم (Rb), Alkali metal
Element 38: استرانسیم (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: ایتریم (Y), Transition metal
Element 40: زیرکونیم (Zr), Transition metal
Element 41: نیوبیم (Nb), Transition metal
Element 42: مولیبدن (Mo), Transition metal
Element 43: تکنسیم (Tc), Transition metal
Element 44: روتنیم (Ru), Transition metal
Element 45: رودیم (Rh), Transition metal
Element 46: پالادیم (Pd), Transition metal
Element 47: نقره (Ag), Transition metal
Element 48: کادمیم (Cd), Other metal
Element 49: ایندیم (In), Other metal
Element 50: قلع (Sn), Other metal
Element 51: آنتیموان (Sb), Metalloid
Element 52: تلوریم (Te), Metalloid
Element 53: ید (I), Halogen
Element 54: زنون (Xe), Noble gas
Element 55: سزیم (Cs), Alkali metal
Element 56: باریم (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: لانتان (La), Lanthanoid
Element 58: سریم (Ce), Lanthanoid
Element 59: پرازئودیمیم (Pr), Lanthanoid
Element 60: نئودیمیم (Nd), Lanthanoid
Element 61: پرومتیم (Pm), Lanthanoid
Element 62: ساماریم (Sm), Lanthanoid
Element 63: اروپیم (Eu), Lanthanoid
Element 64: گادولینیم (Gd), Lanthanoid
Element 65: تربیم (Tb), Lanthanoid
Element 66: دیسپروزیم (Dy), Lanthanoid
Element 67: هولمیم (Ho), Lanthanoid
Element 68: اربیم (Er), Lanthanoid
Element 69: تولیم (Tm), Lanthanoid
Element 70: ایتربیم (Yb), Lanthanoid
Element 71: لوتتیم (Lu), Lanthanoid
Element 72: هافنیم (Hf), Transition metal
Element 73: تانتال (Ta), Transition metal
Element 74: تنگستن (W), Transition metal
Element 75: رنیم (Re), Transition metal
Element 76: اوسمیم (Os), Transition metal
Element 77: ایریدیم (Ir), Transition metal
Element 78: پلاتین (Pt), Transition metal
Element 79: طلا (Au), Transition metal
Element 80: جیوه (Hg), Other metal
Element 81: تالیم (Tl), Other metal
Element 82: سرب (Pb), Other metal
Element 83: بیسموت (Bi), Other metal
Element 84: پولونیم (Po), Other metal
Element 85: آستاتین (At), Metalloid
Element 86: رادون (Rn), Noble gas
Element 87: فرانسیم (Fr), Alkali metal
Element 88: رادیم (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: آکتینیم (Ac), Actinoid
Element 90: توریم (Th), Actinoid
Element 91: پروتاکتینیم (Pa), Actinoid
Element 92: اورانیم (U), Actinoid
Element 93: نپتونیم (Np), Actinoid
Element 94: پلوتونیم (Pu), Actinoid
Element 95: امریسیم (Am), Actinoid
Element 96: کوریم (Cm), Actinoid
Element 97: برکلیم (Bk), Actinoid
Element 98: کالیفرنیم (Cf), Actinoid
Element 99: اینشتینیم (Es), Actinoid
Element 100: فرمیم (Fm), Actinoid
Element 101: مندلیفیم (Md), Actinoid
Element 102: نوبلیم (No), Actinoid
Element 103: لارنسیم (Lr), Actinoid
Element 104: رادرفوردیم (Rf), Transition metal
Element 105: دوبنیم (Db), Transition metal
Element 106: سیبورگیم (Sg), Transition metal
Element 107: بوهریم (Bh), Transition metal
Element 108: هاسیم (Hs), Transition metal
Element 109: مایتنریم (Mt)
Element 110: دارمشتادیم (Ds)
Element 111: رونتگنیم (Rg)
Element 112: کوپرنیسیم (Cn), Other metal
Element 113: نیهونیم (Nh)
Element 114: فلروویم (Fl)
Element 115: مسکوویم (Mc)
Element 116: لیورموریم (Lv)
Element 117: تنسین (Ts)
Element 118: اوگانسون (Og)
K

Rb

Cs
کریپتونروبیدیماسترانسیم
عدد اتمی (Z)37
گروه1: هیدروژن و فلزهای قلیایی
دورهدوره 5
بلوکبلوک-s
آرایش الکترونی[Kr] 5s1
2, 8, 18, 8, 1
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب312.46 K ​(39.31 °C, ​102.76 °F)
نقطه جوش961 K ​(688 °C, ​1270 °F)
چگالی (near r.t.)1.532 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)1.46 g/cm3
نقطه بحرانی(extrapolated) 2093 K, 16 MPa
حرارت همجوشی2.19 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 75.77 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی31.060 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 434 486 552 641 769 958
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−1, +1 (a strongly basic اکسید)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 0.82
انرژی یونش
  • 1st: 403 kJ/mol
  • 2nd: 2632.1 kJ/mol
  • 3rd: 3859.4 kJ/mol
شعاع اتمیempirical: 248 pm
شعاع کووالانسی pm 220±9
شعاع واندروالسی303 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری روبیدیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​(bcc)
Body-centered cubic crystal structure for روبیدیم
سرعت صوت thin rod1300 m/s (at 20 °C)
رسانندگی گرمایی58.2 W/(m·K)
رسانش الکتریکی128 n Ω·m (at 20 °C)
رسانش مغناطیسیپارامغناطیس[۲]
مدول یانگ2.4 GPa
مدول حجمی2.5 GPa
سختی موس0.3
سختی برینل0.216 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-17-7
ایزوتوپ‌های روبیدیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
83Rb syn 86.2 d ε - 83Kr
γ 0.52, 0.53,
0.55
-
84Rb syn 32.9 d ε - 84Kr
نشر پوزیترون 1.66, 0.78 84Kr
γ 0.881 -
β 0.892 84Sr
85Rb 72.168% 85Rb ایزوتوپ پایدار است که 48 نوترون دارد
86Rb syn 18.65 d β 1.775 86Sr
γ 1.0767 -
87Rb 27.835% 4.88‎×۱۰۱۰ y β 0.283 87Sr
| منابع

روبیدیوم (به انگلیسی: Rubidium) با نشانهٔ شیمیایی آربی(به انگلیسی: Rb) و عدد اتمی ۳۷ از عنصرهای گروه نخست جدول تناوبی عناصر است. روبیدیم یک فلز قلیایی نرم و به رنگ نقره‌ای - سفید است و جرم اتمی آن ۸۵٫۴۶۷۸ می‌باشد. روبیدیم در حالت عنصری با ویژگی‌هایی شبیه دیگر فلزهای قلیایی، به شدت واکنش پذیر است، مانند واکنش شدید با اکسیژن در هوای محیط. ۸۵Rb تنها ایزوتوپ پایدار روبیدیم است. ۸۷Rb ایزوتوپ دیگر روبیدیم است که دچار واپاشی هسته‌ای می‌گردد و نیمه‌عمری برابر با ۴۹ میلیارد سال دارد بیش از سه برابر عمر برآورد شده برای جهان. ۸۷Rb نزدیک به ۲۸٪ روبیدیم طبیعی موجود را تشکیل می‌دهد. شیمی‌دان آلمانی روبرت بونزن و گوستاو کیرشهف در سال ۱۸۶۱ روبیدیم را کشف کردند آن‌ها به کمک روش طیف‌سنجی تابشی این عنصر را پیدا کردند. روبیدیم به آسانی بخار می‌شود و بازهٔ گسترده‌ای از طیف‌ها را جذب می‌کند و این باعث می‌شود که این عنصر هدف معمول دستکاری لیزری اتم‌ها شود.

موجودات زنده برای ادامهٔ زندگی به روبیدیم نیاز ندارند با این حال یون‌های روبیدیم همانگونه که یون‌های پتاسیم در سامانه‌های زنده نقش دارند، رفتار می‌کنند: به این ترتیب که این یون‌ها به صورت فعال توسط سلول‌های گیاهی و جانوری جذب می‌شوند.

ویژگی‌ها[ویرایش]

روبیدیم فلزی است نرم، شکل‌پذیر و به رنگ نقره‌ای - سفید.[۳] این فلز در دمای ۳۹٫۳۱ درجهٔ سانتی گراد (۱۰۲٫۷ فارنهایت) ذوب می‌شود و در ۶۸۸ درجهٔ سانتی گراد به جوش می‌آید. در میان فلزهای قلیایی غیر پرتوزا دومین عنصری است که بیشترین الکترونگاتیوی را دارد. مانند دیگر عناصر گروه خود به شدت با آب وارد واکنش می‌شود، با جیوه تشکیل ملغمه و با طلا، آهن، سزیم، سدیم و پتاسیم می‌تواند تشکیل آلیاژ دهد. با وجود آنکه روبیدیم و لیتیم هر دو در یک گروه جای دارند ولی نمی‌توانند با هم تشکیل آلیاژ دهند.[۴] این واکنش‌های روبیدیم اغلب بسیار شدید است و باعث آتش گرفتن (سوختن) گاز هیدروژن آزاد شده می‌شود. حتی گزارش شده‌است که هیدروژن در هوای محیط هم توانسته خود به خود آتش بگیرد و واکنش دهد.[۳] انرژی یونیزه شدن هیدروژن بسیار پایین است و تنها ۴۰۶ kJ/mol می‌باشد.[۵] در آزمون شعله هر دو رنگ بنفش بسیار نزدیک به همی را از خود نشان می‌دهند برای همین برای تشخیص این دو از هم حتماً باید از روش‌های طیف‌سنجی بهره جست.

ترکیب‌ها[ویرایش]

می‌توان گفت کلرید روبیدیم یا RbCl پرکاربردترین ترکیب از این عنصر است. در زیست‌شیمی جهت برداشت DNA از سلول و همچنین به عنوان نشانگر زیست‌شیمی با توجه به جایگزینی‌اش با پتاسیم در مقدارهای بسیار کم، کاربرد دارد. چون در سامانه‌های زنده در مقدار کم به آسانی مصرف می‌شود و با پتاسیم جایگزین می‌گردد. دیگر ترکیب پرکاربرد روبیدیم، مادهٔ خورندهٔ هیدروکسید روبیدیم یا RbOH است. این ماده، آغازگر بسیاری از فرایندهای شیمیایی با پایهٔ روبیدیم است. کربنات روبیدیم یا RbCO3 در برخی از شیشه‌های نوری کاربرد دارد. سولفات مس روبیدیم Rb۲SO۴ • CuSO۴ • ۶H۲O. ترکیب پرکاربرد دیگر یدید نقرهٔ روبیدیم یا RbAg۴I۵ است که در میان بلورهای یُدی از بالاترین رسانایی الکتریکی در دمای اتاق برخوردار است. این ویژگی در برخی باتری‌ها کاربرد دارد.[۶][۷]

تعدادی از اکسیدهای روبیدیم عبارتند از: Rb۲O و Rb۶O و Rb۹O۲ که همگی این‌ها اگر فلز روبیدیم در هوای آزاد قرار گیرد می‌توانند تشکیل شوند. اگر میزان اکسیژن محیط بیش از اندازهٔ معمول باشد، روبیدیم می‌تواند تشکیل یک سوپراکسید RbO۲ دهد. نمک‌های فلوئورید روبیدیم، کلرید روبیدیم، برمید روبیدیم و یدید روبیدیم همگی از واکنش این عنصر با هالیدها ایجاد می‌شوند.

ایزوتوپ‌ها[ویرایش]

روبیدیمی که در طبیعت یافت می‌شود دارای دو ایزوتوپ است، ۷۲٫۲٪ از ایزوتوپ پایدار ۸۵Rb و ۲۷٫۸٪ از ایزوتوپ[۸] پرتوزای ۸۷Rb. روبیدیم طبیعی، خود پرتوزا است و دارای فعالیت ویژهٔ ۶۷۰ Bq/g می‌باشد. این مقدار کافی است تا یک فیلم عکاسی را در ۱۱۰ روز خراب کند.[۹][۱۰] جدا از دو ایزوتوپی که نام برده شد، روبیدیم دارای ۲۴ ایزوتوپ دیگر نیز است که نیمه عمری برابر با ۳ ماه دارند و بسیاری از آن‌ها بسیار پرتوزایند و کاربرد کمی هم دارند.

۸۷Rb نیمه‌عمری برابر با ۴۸٫۸×۱۰۹ سال دارد که بیش از سه برابر عمر برآورد شده برای جهان یعنی ۱۳٫۷۵ ± ۰٫۱۱ ×۱۰۹ سال است.[۱۱] در کانی‌ها روبیدیم به آسانی جایگزین پتاسیم می‌گردد. برای همین همه جا پیدا می‌شود.

یکی از ایزوتوپ‌های ساختگی روبیدیم، روبیدیم-۸۲ است که با روش گیراندازی الکترون از پسماند واپاشی استرانسیم-۸۲ با نیمه عمر ۲۵٫۳۶ روز بدست می‌آید. خود این ایزوتوپ روبیدیم نیمه عمرش ۷۶ ثانیه‌است و از پسماند آن می‌توان ایزوتوپ پایداری از کریپتون-۸۲ بدست آورد.[۸]

منابع[ویرایش]

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ Ohly, Julius (1910). "Rubidium". Analysis, detection and commercial value of the rare metals. Mining Science Pub. Co.
  4. Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Vergleichende Übersicht über die Gruppe der Alkalimetalle". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (به German) (91–۱۰۰ ed.). Walter de Gruyter. pp. 953–۹۵۵. ISBN 3-11-007511-3.
  5. Moore, John W; Stanitski, Conrad L; Jurs, Peter C (2009-01-21). Principles of Chemistry: The Molecular Science. p. 259. ISBN 978-0-495-39079-4.
  6. Smart, Lesley (1995). "RbAg4I5". Solid state chemistry: an introduction. CRC Press. pp. 176–۱۷۷. ISBN 978-0-7487-4068-0. Unknown parameter |coauthor= ignored (|author= suggested) (help)
  7. Bradley, J. N. (1967). "Relationship of structure and ionic mobility in solid MAg4I5". Trans. Faraday Soc. 63: 2516. doi:10.1039/TF9676302516. Unknown parameter |coauthor= ignored (|author= suggested) (help)
  8. ۸٫۰ ۸٫۱ Audi, Georges (2003). "The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties". Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729 (1): 3–۱۲۸. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
  9. Strong, W. W. (1909). "On the Possible Radioactivity of Erbium, Potassium and Rubidium". Physical Review (Series I). 29 (2): 170–۱۷۳. Bibcode:1909PhRvI..29..170S. doi:10.1103/PhysRevSeriesI.29.170.
  10. Lide, David R; Frederikse, H. P. R (1995-06). CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. pp. 4–۲۵. ISBN 978-0-8493-0476-7. Check date values in: |date= (help)
  11. "Seven-Year Wilson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Sky Maps, Systematic Errors, and Basic Results" (PDF). nasa.gov. Retrieved 2011-02-01. (see p. 39 for a table of best estimates for various cosmological parameters)