የኬሚካል ንጥረ ነገር rubidium፡ ባህሪያት፣ ባህሪያት፣ ውህዶች

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

በ1861፣ በቅርቡ የፈለሰፈው የቁስ ጥናት አካላዊ ዘዴ - ስፔክትራል ትንተና - እንደገና ኃይሉን እና አስተማማኝነቱን አሳይቷል፣ ይህም ለወደፊቱ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ታላቅ ዋስትና ነው። በእሱ እርዳታ ሁለተኛው ቀደም ሲል የማይታወቅ የኬሚካል ንጥረ ነገር ሩቢዲየም ተገኝቷል. ከዚያም በ1869 ዓ.ም በዲ.አይ. ሜንዴሌቭ የፔሪዲክ ህግ በተገኘበት ወቅት ሩቢዲየም ከሌሎች ንጥረ ነገሮች ጋር በመሆን በሰንጠረዡ ውስጥ ቦታውን ያዘ፣ ይህም የኬሚካላዊ ሳይንስ ሥርዓትን አመጣ።

በሩቢዲየም ላይ የተደረገ ተጨማሪ ጥናት እንደሚያሳየው ይህ ንጥረ ነገር በርካታ አስደሳች እና ጠቃሚ ባህሪያት አሉት። ከእነሱ በጣም ባህሪ የሆነውን እና አስፈላጊ የሆነውን እዚህ እንመለከታለን።

የኬሚካል ንጥረ ነገር አጠቃላይ ባህሪያት

ሩቢዲየም የአቶሚክ ቁጥር 37 አለው፣ ማለትም፣ በአተሞቹ ውስጥ፣ የኒውክሊየሎቹ ስብጥር ልክ እንደዚህ አይነት አዎንታዊ ክፍያ ያላቸው ቅንጣቶችን ያካትታል - ፕሮቶን። በቅደም ተከተልገለልተኛ አቶም 37 ኤሌክትሮኖች አሉት።

የአካል ምልክት - Rb. በቋሚ ስርዓት ውስጥ ሩቢዲየም በቡድን I ክፍል ይመደባል ፣ ጊዜው አምስተኛ ነው (በሠንጠረዡ የአጭር ጊዜ ስሪት ውስጥ የቡድኑ I ዋና ንዑስ ቡድን ነው እና በስድስተኛው ረድፍ ላይ ይገኛል)። አልካሊ ብረት ነው፣ ለስላሳ፣ በጣም በቀላሉ የማይበገር፣ ብር-ነጭ ክሪስታል ንጥረ ነገር ነው።

የግኝት ታሪክ

ሩቢዲየም የተባለውን ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር የማግኘቱ ክብር የሁለት ጀርመናዊ ሳይንቲስቶች ነው - የኬሚስት ሊቅ ሮበርት ቡንሰን እና የፊዚክስ ሊቅ ጉስታቭ ኪርቾፍ የቁስ አካልን ስብጥር ለማጥናት የስፔክትሮስኮፒክ ዘዴ ደራሲ። በ 1860 የሳይሲየም ስፔክትራል ትንተና ጥቅም ላይ ከዋለ በኋላ ሳይንቲስቶች ጥናታቸውን ቀጠሉ, እና በሚቀጥለው አመት, የማዕድን ሌፒዶላይት ስፔክትረም ሲያጠኑ, ሁለት የማይታወቁ ጥቁር ቀይ መስመሮች አገኙ. ስሙን ያገኘው ከዚህ ቀደም የማይታወቅ ንጥረ ነገር መኖሩን ማረጋገጥ በተቻለበት ለጠንካራው የእይታ መስመሮች የባህርይ ጥላ ምስጋና ይግባውና ሩቢደስ የሚለው ቃል ከላቲን የተተረጎመ ሲሆን “ቀይ ፣ ቀይ ፣ ቀይ” ተብሎ ተተርጉሟል።

በ1863 ቡንሰን ሜታሊካል ሩቢዲየምን ከማዕድን የምንጭ ውሀ በመለየት ከፍተኛ መጠን ያለው መፍትሄን በማትነን ፖታሺየም ፣ሲሲየም እና ሩቢዲየም ጨዎችን በመለየት እና በመጨረሻም ጥላሸት በመጠቀም ብረቱን በመቀነስ የመጀመሪያው ነው። በኋላ፣ ኤን ቤኬቶቭ ሩቢዲየምን ከሃይድሮክሳይድ በአሉሚኒየም ዱቄት በመጠቀም መልሶ ማግኘት ችሏል።

የኤለመንት አካላዊ ባህሪ

ሩቢዲየም ቀላል ብረት ነው፣ያለውdensity 1.53g/cm3 (በዜሮ ሙቀት)። ኪዩቢክ አካል-ተኮር ጥልፍልፍ ያላቸው ክሪስታሎች ይመሰርታሉ። ሩቢዲየም የሚቀልጠው በ 39 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ብቻ ነው ፣ ማለትም ፣ በክፍል ሙቀት ፣ ወጥነቱ ቀድሞውኑ ወደ ፓስታ ቅርብ ነው። ብረቱ በ687 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ይፈልቃል እና ትነትዎቹ አረንጓዴ-ሰማያዊ ናቸው።

ሩቢዲየም ፓራማግኔት ነው። ከኮንዳክሽን አንፃር በ 0 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ከሜርኩሪ ከ 8 እጥፍ ይበልጣል እና ከብር ብዙ ጊዜ ያነሰ ነው. ልክ እንደሌሎች አልካሊ ብረቶች, ሩቢዲየም በጣም ዝቅተኛ የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት ገደብ አለው. በውስጡ የፎቶን ፍሰትን ለማስደሰት ረጅም የሞገድ ርዝመት (ይህም ዝቅተኛ ድግግሞሽ እና አነስተኛ ኃይልን መሸከም) ቀይ የብርሃን ጨረሮች በቂ ናቸው. ከዚህ አንፃር ሲሲየም ብቻ በስሜታዊነት ይበልጣል።

ኢሶቶፕስ

ሩቢዲየም የአቶሚክ ክብደት 85.468 ነው።በተፈጥሮ ውስጥ የሚከሰተው በኒውክሊየስ ውስጥ ባሉ የኒውትሮን ብዛት በሚለያዩ ሁለት አይሶቶፖች መልክ ነው፡- ሩቢዲየም-85 ትልቁን ድርሻ ይይዛል (72.2%) እና ሀ. በጣም ትንሽ መጠን - 27.8% - rubidium-87. የአተሞቻቸው አስኳሎች ከ37 ፕሮቶኖች በተጨማሪ 48 እና 50 ኒውትሮን ይይዛሉ። ፈዛዛው isotope የተረጋጋ ሲሆን ሩቢዲየም-87 ደግሞ የ49 ቢሊዮን ዓመታት ግማሽ ህይወት አለው።

በአሁኑ ጊዜ የዚህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር በደርዘን የሚቆጠሩ ራዲዮአክቲቭ አይዞቶፖች በሰው ሰራሽ መንገድ ተገኝተዋል፡ ከአልትራላይት ሩቢዲየም-71 እስከ ሩቢዲየም-102 ከመጠን በላይ በኒውትሮን ተጭነዋል። የሰው ሰራሽ አይሶቶፖች ግማሽ ህይወት ከጥቂት ወራት እስከ 30 ናኖሴኮንዶች ይደርሳል።

መሰረታዊ ኬሚካላዊ ባህሪያት

ከላይ እንደተገለፀው በተከታታይ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች ውስጥ ሩቢዲየም (እንደ ሶዲየም፣ ፖታሲየም፣ ሊቲየም፣ ሲሲየም እና ፍራንሲየም) የአልካሊ ብረቶች ናቸው። የኬሚካላዊ ባህሪያትን የሚወስነው የእነሱ አተሞች የኤሌክትሮኒክስ ውቅር ልዩነት በውጫዊ የኃይል ደረጃ አንድ ኤሌክትሮኖል ብቻ መኖሩ ነው. ይህ ኤሌክትሮን በቀላሉ አቶሙን ይተዋል, እና የብረት አዮን በተመሳሳይ ጊዜ በፔርዲክቲክ ሠንጠረዥ ውስጥ ከፊት ለፊቱ ያለውን የማይንቀሳቀስ ኤለመንት በሃይል ምቹ የሆነ ኤሌክትሮኒካዊ ውቅር ያገኛል. ለሩቢዲየም ይህ የkrypton ውቅር ነው።

በመሆኑም ሩቢዲየም እንደሌሎች አልካሊ ብረቶች ሁሉ የመቀነስ ባህሪያትን እና የ +1 ኦክሳይድ ሁኔታን ተናግሯል። የአልካላይን ባህሪያት በአቶሚክ ክብደት እየጨመረ በይበልጥ ጎልቶ ይታያል, ምክንያቱም የአተም ራዲየስ እንዲሁ ይጨምራል, እና በዚህ መሰረት, በውጫዊ ኤሌክትሮኖች እና በኒውክሊየስ መካከል ያለው ትስስር ተዳክሟል, ይህም ወደ ኬሚካላዊ እንቅስቃሴ መጨመር ያመጣል. ስለዚህ ሩቢዲየም ከሊቲየም፣ ሶዲየም እና ፖታሺየም የበለጠ ንቁ ሲሆን ሲሲየም ደግሞ ከሩቢዲየም የበለጠ ንቁ ነው።

ከላይ የቀረቡትን ስለ ሩቢዲየም ስንጠቃለል፣ ከዚህ በታች ባለው ስእል ላይ እንደሚታየው ንጥረ ነገሩ ሊተነተን ይችላል።

በሩቢዲየም የተፈጠሩ ውህዶች

በአየር ውስጥ፣ ይህ ብረት፣ ልዩ በሆነው ምላሽ ሰጪነቱ፣ በኃይል ኦክሳይድ ያደርጋል፣ ከማቀጣጠል ጋር (እሳቱ ቫዮሌት-ሮዝ ቀለም አለው)። በምላሹ ወቅት ሱፐርኦክሳይድ እና ሩቢዲየም ፐሮአክሳይድ ይፈጠራሉ፣ የጠንካራ ኦክሳይድ ወኪሎችን ባህሪያት ያሳያሉ፡

• Rb + O₂ → RbO_2.
• 2Rb + O₂ →Rb₂ኦ_2.

ኦክሳይድ የሚፈጠረው የኦክስጂንን ምላሽ ለማግኘት የሚደርሰው ውስን ከሆነ ነው፡

• 4Rb + O₂ → 2Rb_2O.

ይህ ከውሃ፣ ከአሲድ እና ከአሲድ ኦክሳይድ ጋር ምላሽ የሚሰጥ ቢጫ ንጥረ ነገር ነው። በመጀመሪያው ሁኔታ, በጣም ጠንካራ ከሆኑት አልካላይስ አንዱ - ሩቢዲየም ሃይድሮክሳይድ, በቀሪው - ጨው, ለምሳሌ, rubidium sulfate Rb₂SO_{4 ፣ አብዛኛዎቹ የሚሟሟ ናቸው።}

እንዲያውም በኃይል፣ በፍንዳታ የታጀበ (ሩቢዲየም እና የተለቀቀው ሃይድሮጂን ወዲያውኑ ስለሚቀጣጠሉ) ብረቱ በውሃ ምላሽ ይሰጣል፣ ይህም ሩቢዲየም ሃይድሮክሳይድ፣ እጅግ በጣም ኃይለኛ ውህድ፡

• 2Rb + 2H₂O → 2RbOH +H_2.

ሩቢዲየም የኬሚካል ንጥረ ነገር ሲሆን በተጨማሪም ብዙ ብረት ካልሆኑ - ፎስፎረስ፣ ሃይድሮጂን፣ ካርቦን፣ ሲሊከን እና ሃሎጅን ጋር በቀጥታ ምላሽ መስጠት ይችላል። Rubidium halides - RbF, RbCl, RbBr, RbI - በቀላሉ በውሃ ውስጥ እና በአንዳንድ ኦርጋኒክ መሟሟት, ለምሳሌ ኤታኖል ወይም ፎርሚክ አሲድ. የብረታ ብረት ከሰልፈር (ከሰልፈር ዱቄት ጋር መፋቅ) በፈንጂ ይከሰታል እና ወደ ሰልፋይድ መፈጠር ያመራል።

እንዲሁም በደንብ የማይሟሟ የሩቢዲየም ውህዶች እንደ ፐርክሎሬት RbClO_{4፣ ይህንን ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ለማወቅ በትንታኔ ውስጥ ያገለግላሉ።}

በተፈጥሮ ውስጥ መሆን

ሩቢዲየም ብርቅዬ አካል አይደለም። በሁሉም ቦታ ማለት ይቻላል በ ውስጥ ተካትቷልየበርካታ ማዕድናት እና አለቶች ስብጥር, እና በውቅያኖስ ውስጥ, በመሬት ውስጥ እና በወንዝ ውሃ ውስጥም ይገኛል. በመሬት ቅርፊት ውስጥ የሩቢዲየም ይዘት የመዳብ, ዚንክ እና ኒኬል ይዘት አጠቃላይ እሴት ይደርሳል. ነገር ግን፣ ከብዙ ብርቅዬ ብረቶች በተለየ፣ ሩቢዲየም እጅግ በጣም ጥሩ የመከታተያ ንጥረ ነገር ነው፣ በዓለት ውስጥ ያለው ትኩረት በጣም ዝቅተኛ ነው፣ እና የራሱን ማዕድናት አይፈጥርም።

በማዕድን ስብጥር ሩቢዲየም በየቦታው ከፖታስየም ጋር አብሮ ይመጣል። ከፍተኛው የሩቢዲየም ክምችት የሚገኘው በሌፒዶላይትስ፣ ማዕድናት እንዲሁም የሊቲየም እና የሲሲየም ምንጭ ሆነው ያገለግላሉ። ስለዚህ ሩቢዲየም ሁል ጊዜ ሌሎች አልካሊ ብረቶች በሚገኙበት በትንሽ መጠን ይገኛል።

ጥቂት ስለ ሩቢዲየም አጠቃቀም

የኬም አጭር መግለጫ። ይህ ብረት እና ውህዶች ጥቅም ላይ ስለሚውሉባቸው ቦታዎች የሩቢዲየም ንጥረ ነገር በጥቂት ቃላት ሊሟላ ይችላል።

ሩቢዲየም ፎቶሴሎችን ለማምረት ያገለግላል፣ በሌዘር ቴክኖሎጂ፣ ለሮኬት ቴክኖሎጂ የአንዳንድ ልዩ ውህዶች አካል ነው። በኬሚካል ኢንዱስትሪ ውስጥ የሩቢዲየም ጨዎችን በከፍተኛ የካታሊቲክ እንቅስቃሴ ምክንያት ጥቅም ላይ ይውላሉ. ሰው ሰራሽ ከሆኑት አይሶቶፖች አንዱ የሆነው ሩቢዲየም-86 የጋማ ሬይ ጉድለትን ለመለየት እና በተጨማሪም በፋርማሲዩቲካል ኢንደስትሪ ውስጥ ለመድኃኒት ማምከን ያገለግላል።

ሌላ ኢሶቶፕ ሩቢዲየም-87 በጂኦክሮኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣እዚያም በጂኦክሮኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣እዚያም በጣም ረጅም እድሜ ባለው የግማሽ ህይወት (ሩቢዲየም-ስትሮንቲየም ዘዴ) የቀደሙትን አለቶች ዕድሜ ለማወቅ ይጠቅማል።

በርካታ አስርት ዓመታት ከሆነበአንድ ወቅት ሩቢዲየም የኬሚካል ንጥረ ነገር ሲሆን ስፋቱ ሊሰፋ የማይችል ነው, አሁን ግን የዚህ ብረት አዲስ ተስፋዎች እየታዩ ነው, ለምሳሌ በካታሊሲስ, ከፍተኛ ሙቀት ባለው ተርባይን ክፍሎች, በልዩ ኦፕቲክስ እና በሌሎች አካባቢዎች. ስለዚህ ሩቢዲየም በዘመናዊ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል እና ይቀጥላል።