Rubidio - Metal, Símbolo, Propiedades, Uso

¿Qué es el rubidio?

Rubidio es un elemento químico del grupo de los metales alcalinos en la tabla periódica con el símbolo Rb y número atómico 37. Es un metal blanco plateado blando de bajo punto de fusión intercalado entre potasio y cesio.

Es el primer metal alcalino en tener una densidad superior a la del agua. Al igual que otros metales alcalinos, no se puede almacenar bajo el oxígeno atmosférico porque se enciende en presencia de oxígeno.

En 1861, los químicos alemanes Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff descubrieron el rubidio mediante espectroscopia de llama o espectroscopia de absorción atómica. El nombre del metal se deriva de la palabra latina rubidus que significa rojo intenso o del color del espectro de emisión.

Aún no se han explorado amplias aplicaciones del metal Rb, pero puede usarse ampliamente en células fotoeléctricas, tubos de vacío y relojes atómicos.

¿Dónde se encuentra el rubidio?

No se ha encontrado ni un solo mineral que contenga Rb en ​​la corteza terrestre. Se obtiene en los minerales polucita, carnalita, leucita y lepidolita. La lepidolita contiene de 0 a 3,5 % de Rb₂O del cual se extrae el metal como subproducto de la industria del litio.

Los minerales de potasio y las salmueras son otras fuentes comerciales de rubidio metálico.

isótopos

Está presente en la atmósfera terrestre con dos isótopos.

El Rb natural es un elemento radiactivo. ⁸⁷Rb es un activo con una vida media de 8,8 × 10⁹ año. Se han sintetizado treinta isótopos de rubidio adicionales mediante diversas reacciones nucleares.

Propiedades

El rubidio es un metal blanco plateado, blando, de bajo punto de fusión, de la familia de los álcalis. Solo los electrones ns más externos de los átomos de Rb participan en el enlace metálico. Hace que la medición de Rb sea suave y baja. Rb adopta una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo.

Es ligeramente menos reactivo que el cesio, pero más reactivo que el potasio. El rubidio es el segundo metal alcalino más electropositivo que reacciona violentamente con el agua. Produce amalgamas con mercurio y aleaciones con metales de transición oro, hierro y metales alcalinos cesio, sodio y potasio.

El rubidio se puede detectar por el color de su llama en la fotometría de llama. Muestra un color violeta en llamas.

Rubidio
Símbolo	Rb
Descubrimiento	Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen en 1861
Nombre derivado de	La palabra latina rubidius significa el rojo más profundo
isótopos comunes	37Rb85, 37Rb87
Estados de oxidación	−1, +1
número CAS	7440-17-7
Propiedades periódicas
número atómico	37
Masa atómica relativa	85,468
electrón por celda	2, 8, 18, 8, 1
Configuración electrónica	[Kr] 5s1
Bloquear	bloque s
Grupo	1
Período de tiempo	5
Características físicas
Condición a 20 °C	firma
Punto de fusion	39,3 °C, 102,7 °F, 312,4 K
Punto de ebullición	688°C, 1270°F, 961K
Capacidad calorífica molar	31.060 J mol−1 k1
estructura cristalina	cúbico centrado en el cuerpo (bcc)
Espesor	1,53 g/cm23
Resistencia eléctrica	128nm
Propiedades atómicas
Radio atómico (sin consolidar)	3.03
Radio covalente	2.15
electronegatividad	0,82 (escala de Pauling)
Afinidad electronica	46.884 kJ mol−1
Energía de ionización (kJ/mol)	1º	2do	3ro
	403.03	2633.03	3859

La configuración electrónica de Rb es [Kr] 5s¹. Contiene solo un electrón en el orbital cuántico exterior. Por lo tanto, siempre muestra un estado de oxidación o número de oxidación +1.

Rubidio en la tabla periódica

El rubidio se encuentra en el grupo 1 y el período 5 en la tabla periódica. Es un metal alcalino que se encuentra junto con el litio, el sodio, el potasio, el cesio y el francio.

El rubidio reacciona violentamente con el aire y el agua. Prende fuego cuando se expone al aire. Para garantizar la seguridad, el metal generalmente se almacena bajo aceite mineral seco o se sella en ampollas de vidrio.

Proceso de producción

Los metales alcalinos Rb y Cs se obtienen prácticamente como subproducto de la extracción de litio a partir de lepidolita. Se obtiene por reducción de cloruros fundidos con calcio metal a 750 °C bajo presión reducida.

Dado que los dos elementos, Rb y Cs, existen juntos en cantidades muy pequeñas en los minerales carnalita y lepidolita, su separación es un trabajo difícil. La menor solubilidad de su alumbre se utiliza generalmente para su separación.

La separación del rubidio del cesio se puede lograr por cristalización fraccionada. Se purifica por destilación fraccionada.

compuestos de rubidio

La primera energía de ionización del rubidio es mucho menor que la de la segunda energía de ionización. Por lo tanto, la química principal de Rb tiene la forma de un Rb⁺ ion. La mayoría de los compuestos son de naturaleza iónica.

Los metales alcalinos forman una serie de sales con diferentes aniones. Suelen ser sólidos cristalinos de alto punto de fusión que son solubles en agua. conducen la electricidad en estado fundido y en una solución de disolventes polares.

Óxidos

Produjo una serie de óxidos cuando se expuso al aire. Monóxido de rubidio (Rb₂O), Rb₆Ah, y Rb₉O₂ son los óxidos de Rb más comunes. Los óxidos de rubidio son altamente reactivos al agua. Por lo tanto, no pueden ocurrir en la naturaleza.

Oxidación parcial de Rb₆O a -7,3 °C da Rb₉O₂ y Rb.
2 Rb₆O → Rb₉O₂ + 3 Rb

Cloruro de rubidio

El cloruro de rubidio (fórmula química RbCl) es el compuesto de metal Rb más utilizado. Se utiliza en células vivas para absorber las moléculas de ADN.

hidróxido de rubidio

Al igual que el hidróxido de sodio o el hidróxido de potasio, el hidróxido de rubidio (RbOH) también es una base muy fuerte. Es un sólido cristalino que es soluble en agua y alcohol. Es el material de partida para la producción de compuestos químicos a base de rubidio.

Carbonato de rubidio

El carbonato de rubidio es una sal de Rb con la fórmula química Rb₂CO₃. Se puede preparar agregando carbonato de amonio a RbOH.

Es una forma estable de Rb en ​​la que generalmente se vende el metal. Rb₂CO₃ se utiliza para fabricar tipos especiales de gafas ópticas.

Uso para rubidio

Aún no se han explorado amplias aplicaciones del metal rubidio. Los usos más comunes del metal se dan a continuación,

• Se utiliza como componente en células fotoeléctricas.
• Se utiliza para fabricar tipos especiales de anteojos utilizados en fibras ópticas y en anteojos de visión nocturna.
• También se utiliza para eliminar trazas de gas en tubos de vacío.
• La transición hiperfina de electrones en el átomo Rb-87 se utiliza para la producción del reloj atómico de rubidio. Dicho reloj atómico se utiliza para controlar la frecuencia de salida en estaciones de televisión o telefonía móvil y sistemas globales de navegación por satélite o tecnología GPS.
• El revestimiento de antimonio de rubidio y cesio se usa comúnmente en equipos de detección de radiación y equipos de imágenes médicas.
• Es un elemento ligeramente radiactivo. Por lo tanto, el rubidio se ha utilizado en química médica para detectar la ubicación de tumores cerebrales.
• El rubidio también se usa para probar su influencia en la depresión y la depresión maníacas.