Rubidio

O rubidio é un elemento químico da táboa periódica cuxo símbolo é o Rb e o seu número atómico é 37.

Rubidio
K     37 Rb                                                                                                                                                                                                                                           Rb Cs Cripton ← Rubidio → Estroncio Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Rubidio
Información xeral
Nome, símbolo, número	Rubidio, Rb, 37
Serie química	metal alcalino
Grupo, período, bloque	1, 5, s
Densidade	1532 kg/m3
Dureza	{{{dureza}}}
Aparencia	Prateado esbrancuxado
N° CAS	7440-17-7
N° EINECS	231-126-6
Propiedades atómicas
Masa atómica	85,4678 u
Raio medio	235 pm
Raio atómico (calc)	265 pm
Raio covalente	211 pm
Raio de van der Waals	303 pm
Configuración electrónica	[Kr]5s1
Electróns por nivel de enerxía	2, 8, 18, 8, 1
Estado(s) de oxidación	1
Óxido	Base forte
Estrutura cristalina	cúbica centrada no corpo
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	312,46 K
Punto de ebulición	961 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	72,216 kJ/mol
Entalpía de fusión	2,192 kJ/mol
Presión de vapor	1,56·10-4 Pa a 312,6 K
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do son	1300 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	0,82
Calor específica	363 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	7,79·106 S/m
Condutividade térmica	58,2 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	403,0 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	2633 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	3860 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización4}}} kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 85Rb 72,168% estable con 48 neutróns 87Rb 27,835% 4,88 × 1010 a β- 0,283 87Sr
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

Características principais

O rubidio é un metal alcalino brando, de cor prateada branca brillante que se embaza rapidamente ao aire, moi reactivo -é o segundo elemento alcalino máis electropositivo- e pode atoparse líquido a temperatura ambiente. Do mesmo xeito que os demais elementos do grupo 1 pode arder espontaneamente en aire con lapa de cor violeta amarelenta, reacciona violentamente coa auga desprendendo hidróxeno e forma amálgamas con mercurio. Pode formar aliaxes con ouro, os demais metais alcalinos, e alcalinotérreos, antimonio e bismuto.

Do mesmo xeito cós demais metais alcalinos presenta un único estado de oxidación (+1) e reacciona con dióxido de carbono, hidróxeno, nitróxeno, xofre e halóxenos. Co osíxeno forma polo menos catro óxidos: Rb2Ou, Rb2Ou2, Rb2Ou3, RbO2.

Aplicacións

O rubidio pódese ionizar con facilidade polo que se estudou o seu uso en motores iónicos para naves espaciais, aínda que xenon e cesio demostraron unha maior eficacia para este propósito. Utilízase principalmente na fabricación de cristais especiais para sistemas de telecomunicacións de fibra óptica e equipos de visión nocturna. Outros usos son:

• Recubrimentos fotoemisores de telurio-rubidio en células fotoeléctricas e detectores electrónicos.
• Afinador sen carga, getter, (substancia que absorbe as últimas trazas de gas, especialmente osíxeno) en tubos sen carga para asegurar o seu correcto funcionamento.
• Compoñente de fotorresistencias (ou LDR, Light dependant resistors, resistencias dependentes da luz), resistencias nas cales a resistencia eléctrica varía coa iluminación recibida.
• En medicina para a tomografía por emisión de positróns, o tratamento da epilepsia e a separación por ultracentrifugado de ácido nucleicos e virus.
• Fluído de traballo en turbinas de vapor.
• O RbAg₄I₅ ten a maior condutividade eléctrica coñecida a temperatura ambiente de tódolos cristais iónicos e podería usarse na fabricación de baterías en forma de delgadas láminas entre outras aplicacións eléctricas.
• Estúdase a posibilidade de empregar o metal en xeradores termoeléctricos baseados na magnetohidrodinámica de forma que os ións de rubidio xerados a alta temperatura sexan conducidos a través dun campo magnético xerando unha corrente eléctrica.

En moitas aplicacións pode substituírse polo cesio (ou o composto de cesio correspondente) pola súa semellanza química.

Historia

O rubidio (do latín rubidus, louro) foi descuberto en 1861 por Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff na lepidolita utilizando un espectroscopio -inventado un ano antes- ao detectar as dúas raias vermellas características do espectro de emisión deste elemento e que son a razón do seu nome. Son poucas as aplicacións industriais deste elemento que en 1920 empezou a usarse en células fotoeléctricas téndose empregado sobre todo en actividades de investigación e desenvolvemento, especialmente en aplicacións químicas e electrónicas.

Abundancia e obtención

Malia non ser un elemento moi abundante na codia terrestre xa que se atopa entre os 56 elementos que engloban conxuntamente un 0,05% do peso da mesma, non pode considerarse escaso. Representando da orde de 78 ppm en peso, é o 23.º elemento máis abundante e o 16.º dos metais superando a outros metais comúns como o cobre, o chumbo e o cinc dos que se extraen miles de toneladas anuais fronte ás tres do rubidio. É ademais 30 veces máis abundante có cesio e 4 có litio metais de cuxa obtención se extrae como subproduto. A razón de tal disparidade estriba en que non se coñecen minerais nos que o rubidio sexa o elemento predominante e que o seu radio iónico é moi similar ao do potasio (2000 veces máis abundante) substituíndoo -en ínfimas cantidades- nas súas especies minerais onde aparece como impureza.

Atópase en diversos minerais como leucita, polucita e zinnwaldita. A lepidolita contén un 1,5% de rubidio (pode superar en ocasións o 3,15%) e é de onde se obtén o metal na súa maioría; tamén outros minerais de potasio]] e cloruro de potasio conteñen cantidades significativas de rubidio como para permitir a súa extracción rendible, así como os depósitos de polucita &mdas; que poden conter ata un 1,35% de Rb&mdas; entre os que destacan os do lago Bernic en Manitoba (Canadá).

O metal obtense, entre outros métodos, reducindo o cloruro de rubidio con calcio en baleiro, ou quentando o seu hidróxido con magnesio en corrente de hidróxeno. Pequenas cantidades poden obterse quentando os seus compostos con cloro mesturados con óxido de bario en baleiro. A pureza do metal comercializado varía entre 99 e 99,8%.

Isótopos

Coñécense 24 isótopos de rubidio, existindo na natureza tan só dúas, o Rb-85 e o radioactivo Rb-87. As mesturas normais de rubidio son lixeiramente radioactivas.

O isótopo Rb-87, que ten unha vida media de 4,75E10 anos, usouse moito para a datación radiométrica de rochas. El Rb-87 decae a Sr-87 estable emitindo un partículo beta negativa. Durante a cristalización fraccionada, o estroncio tende a concentrarse na plaxioclasa quedando o rubidio na fase líquida, de modo que a razón Rb/Sr no magma residual increméntase ao longo do tempo. As maiores razóns áchanse nas pegmatitas. Se a cantidade inicial de estroncio é coñecida ou pode extrapolarse, medindo as concentracións de Rb e Sr e o cociente Sr-87/Sr-86 pode determinarse a idade da rocha. Evidentemente a idade medida será a da rocha se esta non sufriu alteracións logo da súa formación.

A frecuencia de resonancia do átomo de Rb-87 úsase como referencia en normas e osciladores utilizados en transmisores de radio e televisión, na sincronización de redes de telecomunicación e na navegación e comunicación vía satélite. O isótopo emprégase ademais na construción de reloxos atómicos.

O isótopo Rb-82 utilízase na obtención de imaxes do corazón mediante tomografía por emisión de positróns. Debido á súa curta vida media (1,273 minutos) sintetízase, antes da súa administración, a partir de estroncio-82 xa que en tan só un día se desintegra practicamente por completo.

Precaucións

O rubidio reacciona violentamente coa auga podendo provocar a inflamación do hidróxeno desprendido na reacción:

2 Rb + 2 H₂O ? 2 Rb(OH) + H₂

Para asegurar a pureza do metal e a seguridade na súa manipulación almacénase baixo aceite mineral seco, en baleiro ou en atmosfera inerte.

Véxase tamén

Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría:  Rubidio

Bibliografía

• "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7.

Ligazóns externas

• WebElements.com - Rubidium