Rubidium

Rubidium
Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Rubidium, Rb, 37
Serie Alkalimetalle
Gruppe, Periode, Block 1, 5, s
Aussehen silbrig weiß
CAS-Nummer 7440-17-7
Massenanteil an der Erdhülle 29 ppm[1]
Atomar [2]
Atommasse 85,4678 u
Atomradius (berechnet) 235 (265) pm
Kovalenter Radius 220 pm
Van-der-Waals-Radius 303[3] pm
Elektronenkonfiguration [Kr] 5s1
Austrittsarbeit 2,16 eV [4]
1. Ionisierungsenergie 403,0 kJ/mol
Physikalisch [2]
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur kubisch raumzentriert
Dichte 1,532 g/cm3 (20 °C)[5]
Mohshärte 0,3
Magnetismus paramagnetisch (χm = 3,8 · 10−6)[6]
Schmelzpunkt 312,46 K (39,31 °C)
Siedepunkt 961 K (688 °C)
Molares Volumen 55,76 · 10−6 m3/mol
Verdampfungswärme 72 kJ/mol
Schmelzwärme 2,19 kJ/mol
Schallgeschwindigkeit 1300 m/s bei 293,15 K
Elektrische Leitfähigkeit 7,52 · 106 A/(V · m)
Wärmeleitfähigkeit 58 W/(m · K)
Chemisch [2]
Oxidationszustände +1
Oxide (Basizität) Rb2O (stark basisch)
Normalpotential −2,924 V (Rb+ + e → Rb)
Elektronegativität 0,82 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP
83Rb

{syn.}

86,2 d ε 0,910 83Kr
84Rb

{syn.}

32,77 d ε 2,681 84Kr
β 0,894 84Sr
85Rb

72,168 %

Stabil
86Rb

{syn.}

18,631 d β 1,775 86Sr
87Rb

27,835 %

4,7 · 1010 a β 0,283 87Sr
88Rb

{syn.}

17,78 min β 5,316 88Sr
89Rb

{syn.}

15,15 min β 4,501 89Sr
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
  Spin γ in
rad·T−1·s−1
Er(1H) fL bei
B = 4,7 T
in MHz
85Rb 5/2 2,583 · 107 0,0105 19,3
87Rb 3/2 8,753 · 107 0,175 65,4
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [7]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 05 – Ätzend

Achtung

H- und P-Sätze H: 260-314
EUH: 014
P: 231+232-​260-​303+361+353

305+351+338-​405-​501 [7]

Gefahrstoffkennzeichnung [7]
Leichtentzündlich Ätzend
Leicht-
entzündlich
Ätzend
(F) (C)
R- und S-Sätze R: 14/15-34
S: 7/8-20-26-30-33-36/37/39-43-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Rubidium (lat. rubidus: tiefrot; wegen zweier charakteristischer roter Spektrallinien) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Rb und der Ordnungszahl 37. Im Periodensystem steht es in der 1. Hauptgruppe und zählt zu den Alkalimetallen. Das weiche, silbrigweiß glänzende Metall entzündet sich spontan bei Luftzutritt.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Rubidium wurde 1861 von Robert Wilhelm Bunsen und Gustav Kirchhoff spektroskopisch als Verunreinigung im Lepidolith entdeckt. Bunsen gelang es, Rubidiumsalze aus Quellwasser zu fällen und diese von anderen Alkalimetallsalzen zu isolieren. Bunsen musste 44200 Liter Dürkheimer Quellwasser verarbeiten, um 9 g RbCl zu isolieren.

Vorkommen

Das Element kommt in kleiner Konzentration in einigen Mineralien wie Leucit, Pollucit und Zinnwaldit vor. Lepidolith enthält bis zu 1,5 % Rubidium.

Eigenschaften

1 g Rubidium in einer Ampulle

Wie die anderen Alkalimetalle ist Rubidium an der Luft unbeständig und oxidiert. Mit Wasser reagiert es äußerst heftig unter Bildung von Rubidiumhydroxid und Wasserstoff, der sich in der Luft in der Regel entzündet. Mit Quecksilber bildet es ein Amalgam, mit den Metallen Gold, Caesium, Natrium und Kalium ist es legierbar. Rubidiumverbindungen färben Flammen rot. Rubidium ist ein starkes Reduktionsmittel. Metallisches Rubidium kann durch Reduktion von Rubidiumchlorid mit Calcium im Vakuum hergestellt werden[1].

Isotope

Von den beiden natürlich vorkommenden Isotopen ist nur 85Rb stabil, 87Rb ist ein Betastrahler und zerfällt zu 87Sr. Wegen der extrem langen Halbwertszeit von etwa 48 Milliarden Jahren ist die Radioaktivität sehr gering. Das Verhältnis von Rb- und Sr-Isotopen in Gesteinen wird zur radiometrischen Datierung herangezogen.

Verwendung

Rubidium und seine Verbindungen besitzen ein nur kleines Anwendungsspektrum und werden hauptsächlich in der Forschung und Entwicklung eingesetzt. Verwendungsmöglichkeiten bestehen als:

Nachweis

Zum Nachweis von Rubidium kann man seine rotviolette Flammenfärbung nutzen. Im Spektroskop zeigt sich eine deutliche Emissionslinie bei 780,0 nm.[8] Quantitativ lässt sich dies in der Flammenphotometrie zur Bestimmung von Rubidiumspuren nutzen. In der Polarographie zeigt Rubidium eine reversible kathodische Stufe bei −2,118 V (gegen SCE). Dabei müssen als Grundelektrolyt quartäre Ammoniumverbindungen (hier beispielsweise 0,1 M Tetramethylammoniumhydroxid) verwendet werden, weil andere Alkali- oder Erdalkalimetallionen sehr ähnliche Halbstufenpotentiale besitzen.[9]

Physiologie

Für Pflanzen ist Rubidium vermutlich nicht essentiell, bei Tieren scheint es für den normalen Verlauf der Trächtigkeit notwendig zu sein. Der Rubidiumbedarf des Menschen dürfte bei weniger als 100 µg pro Tag liegen. Mit der üblichen Mischkost kommt er auf etwa 1,7 mg am Tag. Ein Rubidiummangel ist bei diesem Angebot ebenso wenig zu erwarten wie eine nutritive Rubidiumbelastung. Tee und Kaffee - Arabica-Kaffee hat den höchsten Rubidium-Gehalt, der in Lebensmitteln festgestellt wurde (Arabica-Bohne: 25,5-182 mg/kg Trockensubstanz) [10] - liefern Erwachsenen im Mittel 40 % der verzehrten Rubidiummenge. Rubidium wirkt im zentralen Nervensystem und beeinflusst dort die Konzentration von Neurotransmittern[11], ein Einsatz von Rubidium als antidepressiver Wirkstoff wird diskutiert. Ein Rubidiummangel kann bei Dialysepatienten vorliegen.[12][13]

Sicherheitshinweise

Rubidium ist selbstentzündlich und reagiert äußerst heftig mit Wasser. Aus Sicherheitsgründen ist Rubidium in trockenem Mineralöl, im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre aufzubewahren.

Verbindungen

Oxide und Hydroxide

Halogenide

Sonstige Verbindungen

Einzelnachweise

  1. a b Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Rubidium) entnommen.
  3. Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. In: J. Phys. Chem. A. 2009, 113, S. 5806–5812, doi:10.1021/jp8111556.
  4. Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S. 361.
  5. N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 97.
  6. Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  7. a b c Datenblatt Rubidium bei AlfaAesar, abgerufen am 3. Februar 2010 (JavaScript erforderlich).
  8. Greenwood, Earnshaw: Chemie der Elemente, VCH, Weinheim 1990, S. 97.
  9. J. Heyrovský, J. Kůta: Grundlagen der Polarographie, Akademie-Verlag, Berlin, 1965, S. 515.
  10. Espresso Coffee: The Science of Quality. Andrea Illy und Rinantonio Viani, Elsevier Academic Press, 2005, Seite 150.
  11. Krachler, M & Wirnsberger, GH: Long-term changes of plasma trace element concentrations in chronic hemodialysis patients. Blood Purif 2000 18(2): S. 138–143; PMID 10838473.
  12. Meltzer, HL, Taylor, RM, Platman, SR, Fieve, RR: Rubidium: A potential modifier of effect and behaviour. Nature 1969 223: S. 321–322; PMID 4978331.
  13. Canavese, C, DeCostanzi, E, Branciforte, L, et al: Rubidium deficiency in dialysis patients. J Nephrol 2001 14(3): S. 169–175; PMID 11439740.

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Rubidium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Rubidium – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

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Синонимы:

См. также в других словарях:

  • Rubidium — Krypton ← Rubidium → Strontium K …   Wikipédia en Français

  • RUBIDIUM — Du latin rubidus , rouge foncé Symbole chimique: Rb Numéro atomique: 37 Masse atomique: 85,47 g Point de fusion: 38,9 0C Point d’ébullition: 688 0C Densité (à 20 0C): 1,53. Métal alcalin mou, d’éclat blanc argenté, découvert par voie… …   Encyclopédie Universelle

  • Rubidium — Rb, Atomgew. 85,5, spez. Gew. 1,52, Schmelzpunkt 38,5; weitverbreitetes Metall, aber stets nur in Spuren meistens neben Kaliumverbindungen vorkommend. Bei der technischen Verarbeitung des Carnallits wird es als Rubidiumalaun gewonnen, aus dem die …   Lexikon der gesamten Technik

  • Rubidium — Ru*bid i*um, n. [NL., fr. L. rubidus red, fr. rubere to be red. So called from two dark red spectroscopic lines by means of which it was discovered in the lepidolite from Rozena, Moravia. See {Rubicund}.] (Chem.) A rare metallic element of the… …   The Collaborative International Dictionary of English

  • Rubidĭum — Rb, Alkalimetall, findet sich in der Natur nicht gediegen, aber in Verbindungen sehr verbreitet als gewöhnlicher Begleiter des Cäsiums und andrer Alkalimetalle. So tritt es, aber stets nur in geringer Menge und als unwesentlicher Bestandteil, im… …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Rubidium — Rubidĭum (chem. Zeichen Rb), weit verbreitetes, aber immer nur spurenweise auftretendes Alkalimetall, 1861 von Bunsen entdeckt, findet sich in einigen Mineralien, in Salzsolen, Mineralwässern und in den Abraumsalzen, dem Kalium ähnlich,… …   Kleines Konversations-Lexikon

  • rubidium — Symbol: Rb Atomic number: 37 Atomic weight: 85.47 Soft silvery metallic element, belongs to group 1 of the periodic table. Rb 97, the naturally occurring isotope, is radioactive. It is highly reactive, with properties similar to other elements in …   Elements of periodic system

  • rubidium — [ro͞o bid′ē əm] n. [ModL: so named (1861) by BUNSEN Robert Wilhelm & KIRCHHOFF Gustav Robert < L rubidus, red < ruber,RED (from the red lines in its spectrum) + IUM] a soft, silvery white, metallic chemical element, one of the alkali metals …   English World dictionary

  • Rubidium — krypton ← rubidium → strontium K ↑ Rb ↓ …   Wikipedia

  • rubidium — rubidic, adj. /rooh bid ee euhm/, n. Chem. a silver white, metallic, active element resembling potassium, used in photoelectric cells and radio vacuum tubes. Symbol: Rb; at. wt.: 85.47; at. no.: 37; sp. gr.: 1.53 at 20°C. [1860 65; < NL, equiv.… …   Universalium


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