Rubidi

Rubidi
	37Rb
	criptó ← rubidi → estronci
Aspecte
	Blanc grisós; ; ; ; Línies espectrals del rubidi
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Rubidi, Rb, 37
Categoria d'elements	Metalls alcalins
Grup, període, bloc	1, 5, s
Pes atòmic estàndard	85,4678(3)
Configuració electrònica	[Kr] 5s1; 2, 8, 18, 8, 1;
Propietats físiques
Fase	Sòlid
Densitat; (prop de la t. a.)	1,532 g·cm−3
Densitat del; líquid en el p. f.	1,46 g·cm−3
Punt de fusió	312,46 K, 39,31 °C
Punt d'ebullició	961 K, 688 °C
Punt crític	(extrapolat) 2.093 K, 16 MPa
Entalpia de fusió	2,19 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	75,77 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	31,060 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	1; (òxid bàsic fort)
Electronegativitat	0,82 (escala de Pauling)
Energies d'ionització	1a: 403 kJ·mol−1
	2a: 2.632,1 kJ·mol−1
	3a: 3.859,4 kJ·mol−1
Radi atòmic	248 pm
Radi covalent	220±9 pm
Radi de Van der Waals	303 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en la cara ;
Ordenació magnètica	Paramagnètic
Resistivitat elèctrica	(20 °C) 128 nΩ·m
Conductivitat tèrmica	58,2 W·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima)	(20 °C) 1.300 m·s−1
Mòdul d'elasticitat	2,4 GPa
Mòdul de compressibilitat	2,5 GPa
Duresa de Mohs	0,3
Duresa de Brinell	0,216 MPa
Nombre CAS	7440-17-7
Isòtops més estables
	Article principal: Isòtops del rubidi

El rubidi és un element químic de la taula periòdica, el símbol del qual és el Rb i el seu nombre atòmic és 37. El rubidi és un element metàl·lic tou, blanc argentat, del grup dels metalls alcalins. L'isòtop Rb-87 és un isòtop natural del rubidi, lleugerament radioactiu. El rubidi és altament reactiu, amb propietats similars als altres elements del grup 1, com encendre's espontàniament en presència d'aire

Característiques principalsModifica

El rubidi és un metall alcalí tou, de color argentat blanc brillant que s'entela ràpidament en aire, molt reactiu (és el segon element alcalí més electropositiu) i pot trobar-se líquid a temperatura ambient. Igual que els altres elements del grup 1, pot cremar espontàniament en presència d'aire amb flama de color violeta groguenc, reacciona violentament amb l'aigua desprenent hidrogen i forma amalgames amb mercuri. Pot formar aliatges amb or, els altres metalls alcalins, i alcalinoterris, antimoni i bismut.

Igual que els altres metalls alcalins, presenta un únic estat d'oxidació (+1) i reacciona amb diòxid de carboni, hidrogen, nitrogen, sofre i halògens. Amb l'oxigen forma almenys quatre òxids: Rb₂O, Rb₂O₂, Rb₂O₃, RbO₂.

AplicacionsModifica

El rubidi es pot ionitzar amb facilitat pel que s'ha estudiat el seu ús en motors iònics per a naus espacials, encara que xenó i el cesi han demostrat una major eficàcia per a aquest propòsit. S'utilitza principalment en la fabricació de vidres especials per a sistemes de telecomunicacions de fibra òptica i equips de visió nocturna.

Altres usos són:

Recobriments fotoemissors de tel·luri-rubidi en cèl·lules fotoelèctriques i detectors electrònics.
Afinador de buit, 'getter'(substància que absorbeix les últimes traces de gas, especialment oxigen); en tubs de buit per assegurar el seu correcte funcionament.
Component de fotoresistències (o LDR, 'Light dependant resistors' resistències dependents de la llum), resistències en les quals la resistència elèctrica varia amb la il·luminació rebuda.
En medicina per a la tomografia per emissió de positrons, el tractament de l'epilèpsia i la separació per ultracentrifugat d'àcids nucleics i virus.
Fluid de treball en turbines de vapor.
El RbAg₄I₅ té la major conductivitat elèctrica coneguda a temperatura ambient de tots els cristalls iònics i podria usar-se en la fabricació de bateries en forma de primes làmines, entre altres aplicacions elèctriques.
S'estudia la possibilitat d'emprar el metall en generadors termoelèctrics basats en la magnetohidrodinàmica de manera que els ions de rubidi generats a alta temperatura siguin conduïts a través d'un camp magnètic generant un corrent elèctric.

En moltes aplicacions pot substituir-se pel cesi (o el compost de cesi corresponent) per la seva semblança química.

HistòriaModifica

El rubidi (del llatí rubĭdus, vermell) va ser descobert, el 1861, per Robert Bunsen i Gustav Kirchhoff en la lepidolita utilitzant un espectroscopi (inventat un any abans) en detectar les dues ratlles vermelles característiques de l'espectre d'emissió d'aquest element i que són la raó del seu nom. Són poques les aplicacions industrials d'aquest element: el 1920 va començar a usar-se en cèl·lules fotoelèctriques havent-se usat sobretot en activitats d'investigació i desenvolupament, especialment en aplicacions químiques i electròniques.

Abundància i obtencióModifica

Malgrat no ser un element gaire abundant en l'escorça terrestre, car es troba entre els 56 elements que engloben conjuntament un 0,05% del seu pes, no pot considerar-se escàs. Representant de l'ordre de 78 ppm en pes, és el 23è element més abundant i el 16è dels metalls superant a altres metalls comuns com el coure, el plom i el zinc, dels que s'extreuen milers de tones anuals, una quantitat molt gran comparat amb les aproximadament tres tones anuals del rubidi.

A més, és 30 vegades més abundant que el cesi i 4 que el liti, metalls de l'obtenció dels quals s'extreu com a subproducte. La raó de tal disparitat rau que no es coneixen minerals en els quals el rubidi sigui l'element predominant i que el seu radi iònic és molt similar al del potassi (2000 vegades més abundant) substituint-lo, en ínfimes quantitats, en les seves espècies minerals on apareix com a impuresa.

Es troba en diversos minerals com leucita, pol·lucita i zinnwaldita. La lepidolita conté un 1,5% de rubidi (pot superar a vegades el 3,15%) i és d'on s'obté el metall majoritàriament; també altres minerals de potassi i clorur de potassi contenen quantitats significatives de rubidi com per a permetre la seva extracció rendible, així com els dipòsits de pol·lucita (que poden contenir fins a un 1,35% de Rb) entre els quals destaquen els del llac Bernic a Manitoba (Canadà).

El metall s'obté, entre altres mètodes, reduint el clorur de rubidi amb calci en buit o escalfant el seu hidròxid amb magnesi en corrent d'hidrogen. Petites quantitats poden obtenir-se escalfant els seus composts amb clor barrejats amb òxid de bari en buit. La puresa del metall comercialitzat varia entre 99 i 99,8%.

IsòtopsModifica

Es coneixen 24 isòtops de rubidi, trobant-se'n en la natura només dos, el Rb-85 i el radioactiu Rb-87. Les mescles normals de rubidi són lleugerament radioactives.

L'isòtop Rb-87, que té una vida mitjana de 4,75E 10 anys, s'ha usat molt per a la datació radiomètrica de roques. El Rb-87 decau a Sr-87 estable emetent una partícula beta negativa. Durant la cristal·lització fraccionada, l'estronci tendeix a concentrar-se en la plagioclasa quedant el rubidi en la fase líquida, de manera que la ràtio Rb/Sr al magma residual s'incrementa al llarg del temps. Les majors ràtios, de 10 o més, es troben en les pegmatites. Si la quantitat inicial d'estronci és coneguda o pot extrapolar-se, mesurant les concentracions de Rb i Sr i el quocient Sr-87/Sr-86 pot determinar-se l'edat de la roca. Evidentment l'edat mesurada serà la de la roca, si aquesta no ha sofert alteracions després de la seva formació.

La freqüència de ressonància de l'àtom de Rb-87 s'usa com a referència en normes i oscil·ladors utilitzats en transmissors de ràdio i televisió, en la sincronització de xarxes de telecomunicació i en la navegació i comunicació via satèl·lit. L'isòtop s'empra a més en la construcció de rellotges atòmics.

L'isòtop Rb-82 s'utilitza en l'obtenció d'imatges del cor mitjançant tomografia per emissió de positrons. A causa de la seua curta vida mitjana (1,273 minuts) se sintetitza -abans de la seva administració- a partir d'estronci-82, ja que amb tan sols un dia es desintegra pràcticament per complet.

PrecaucionsModifica

El rubidi reacciona violentament amb l'aigua podent provocar la inflamació de l'hidrogen després en la reacció:

2 Rb + 2 H₂O → 2 Rb(OH) + H₂

Per assegurar la puresa del metall i la seguretat en la seva manipulació s'emmagatzema en oli mineral sec, en buit o en atmosfera inerta.

ReferènciesModifica

↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, a Handbook of Chemistry and Physics, 81a edició, CRC press.

Enllaços externsModifica

En altres projectes de Wikimedia:
	Commons (Galeria)
	Commons (Categoria)

Los Alamos National Laboratory (anglès).
US Geological Survey (anglès).
Office of Nuclear Energy, Science and Technology (anglès).
WebElements.com - Rubidi (anglès).
EnvironmentalChemistry.com - Rubidi (anglès).
Imatges del rubidi altament pur de www.smart-elements.com (anglès).

Viccionari

[magnet-1] Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, a Handbook of Chemistry and Physics, 81a edició, CRC press.

[1]