Rubidio
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| Generalità | |||||||||
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| Nome, Simbolo, Numero atomico | rubidio, Rb, 37 | ||||||||
| Serie chimica | metalli alcalini | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 1(IA), 5 , s | ||||||||
| Densità, Durezza | 1532 kg/m3, 0.3 | ||||||||
| Aspetto | bianco argenteo |
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| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | 85,4678 amu | ||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 235 (265) pm | ||||||||
| Raggio covalente | 211 pm | ||||||||
| Raggio di van der Waals | 244 pm | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Kr]5s1 | ||||||||
| elettroni (e-) per livello energetico | 2, 8, 18, 8, 1 | ||||||||
| Stati di ossidazione | 1 (base forte) | ||||||||
| Struttura cristallina | cubica a corpo centrato | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | solido | ||||||||
| Punto di fusione | 312,46 K (39,31°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 961 K (688°C) | ||||||||
| Volume molare | 55,76×10-6 m3/mol | ||||||||
| Calore di evaporazione | 72,216 kJ/mol | ||||||||
| Calore di fusione | 2,192 kJ/mol | ||||||||
| Tensione di vapore | 1,56×10-4 Pa | ||||||||
| Velocità del suono | 1300 m/s a 293,15 K | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 0,82 (scala di Pauling) | ||||||||
| Calore specifico | 363 J/(kg*K) | ||||||||
| Conducibilità elettrica | 7,79×106 (m·ohm) | ||||||||
| Conducibilità termica | 58,2 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 403,0 kJ/mol | ||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 2633 kJ/mol | ||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 3860 kJ/mol | ||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 5080 kJ/mol | ||||||||
| Energia di quinta ionizzazione | 6850 kJ/mol | ||||||||
| Energia di sesta ionizzazione | 8140 kJ/mol | ||||||||
| Energia di settima ionizzazione | 9570 kJ/mol | ||||||||
| Energia di ottava ionizzazione | 13120 kJ/mol | ||||||||
| Nono potenziale di ionizzazione | 14500 kJ/mol | ||||||||
| Decimo potenziale di ionizzazione | 26740 kJ/mol | ||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 85Rb | 72,168% | Rb è stabile con 48 neutroni | |||||||
| 87Rb | 27,835% | 4,88×1010 anni | β- | 0,283 | 87Sr | ||||
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iso = isotopo |
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Il rubidio è l'elemento chimico di numero atomico 37. Il suo simbolo è Rb. È un elemento tenero dal colore bianco-argenteo ed appartiene al gruppo dei metalli alcalini. 87Rb, un suo isotopo naturale, è debolmente radioattivo.
Come gli altri metalli alcalini, il rubidio è molto reattivo e si infiamma spontaneamente quando viene esposto all'aria.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
Il rubidio è il secondo elemento più elettropositivo e può essere liquido a temperatura ambiente.
Come gli altri metalli alcalini si infiamma spontaneamente all'aria e reagisce violentemente con l'acqua, liberando idrogeno che può anche infiammarsi a sua volta. Come gli altri metalli alcalini forma inoltre amalgami con il mercurio e leghe con l'oro, il cesio, il sodio ed il potassio.
I suoi ioni impartiscono alla fiamma un colore violetto.
[modifica] Applicazioni
Il rubidio è facilmente ionizzabile e per questo è stato preso in considerazione il suo utilizzo nella realizzazione di propulsori ionici per veicoli spaziali, ma il cesio e lo xeno si sono rivelati più efficienti a questo scopo. Tra gli altri usi rientrano quelli di:
- fluido di raffreddamento nelle turbine
- degasatore nella valvole termoioniche
- componente di fotocellule
- realizzazione di vetri speciali.
Uno ioduro misto di argento e rubidio (RbAg4I5) è il composto che a temperatura ambiente possiede la più elevata conduttività elettrica di tutti i composti ionici cristallini; questo lo rende utile nella realizzazione di batterie a film sottile ed in altre applicazioni analoghe.
È stato preso anche in considerazione l'utilizzo in generatori termoelettrici, dove ioni di rubidio prodotti per riscaldamento, transitando attraverso un campo magnetico, generano una corrente elettrica.
I sali di rubidio sono usati per colorare in rosso-violetto i fuochi d'artificio.
[modifica] Storia
Il rubidio (dal latino rubidus, rosso scuro) fu scoperto da Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff nel 1861 nel minerale lepidolite, tramite uno spettroscopio. Ebbe un uso industriale praticamente nullo fino agli anni '20. Storicamente l'uso principale del rubidio è rimasto confinato nella ricerca e nello sviluppo nell'industria chimica ed elettronica.
[modifica] Disponibilità
Questo elemento è ritenuto essere il sedicesimo per abbondanza nella crosta terrestre. In natura, si rinviene nei minerali leucite, pollucite e zinnwaldite, che contengono fino all'1% del suo ossido. La lepidolite ne contiene circa 1,5% ed è la principale fonte commerciale di rubidio. Anche alcuni minerali del potassio - tra cui il cloruro - ne contengono quantità significative e industrialmente sfruttabili. Un notevole giacimento di pollucite si trova presso il Bernic Lake, in Canada.
Uno dei metodi per produrre il rubidio metallico consiste nella riduzione del cloruro di rubidio con il calcio. Del rubidio sono noti quattro ossidi: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, RbO2.
Nel 1997 il costo del rubidio metallico era stimabile in 25 USD per grammo.
[modifica] Isotopi
Del rubidio sono noti 24 isotopi, di cui due di origine naturale; il rubidio è generalmente una miscela di 85Rb (72,2%) e 87Rb (27,8%), radioattivo. La radioattività del rubidio che si trova in natura è sufficiente ad impressionare una lasta fotografica in un tempo compreso tra circa 30 e 60 giorni.
87Rb ha una emivita di 48,8×109 anni. Si sostituisce facilmente al potassio nei minerali, a ciò è dovuta la sua diffusione.
Il rubidio viene impiegato per la datazione delle rocce; 87Rb decade a 87Sr, stabile, tramite emissione di una particella beta. Durante la cristallizzazione frazionata, lo stronzio si concentra nella fase solida, mentre il rubidio rimane nella fase liquida. In conseguenza di ciò, il rapporto tra le concentrazioni di rubidio e stronzio (Rb/Sr) nel magma residuo cresce col tempo portando a rocce il cui rapporto Rb/Sr cresce con la loro differenziazione. I rapporti più elevati (10:1 e più) compaiono nelle pegmatiti. Se il tenore originale di Sr è noto o estrapolabile, l'età della roccia può essere stimata tramite la misura del rapporto Rb/Sr e del rapporto 87Sr/86Sr. La stima è valida qualora le rocce non abbiano subito alterazioni successive.
[modifica] Precauzioni
Il rubidio reagisce violentemente con l'acqua e può provocare incendi. Per garantirne la sicurezza e la stabilità, deve essere conservato immerso in olio minerale, sotto vuoto o in atmosfera inerte.
[modifica] Riferimenti
[modifica] Collegamenti esterni
in inglese
