Rubidium

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Rubidium
Eigenschaften
   
[Kr] 5s1
37
Rb
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 Erdh√ľlle 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 ¬įC)[5]
Mohshärte 0,3
Magnetismus paramagnetisch (Ōám = 3,8 ¬∑ 10‚ąí6)[6]
Schmelzpunkt 312,46 K (39,31 ¬įC)
Siedepunkt 961 K (688 ¬įC)
Molares Volumen 55,76 ¬∑ 10‚ąí6 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 ‚ąí2,924 V (Rb+ + e‚ąí ‚Üí Rb)
Elektronegativität 0,82 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP
83Rb

{syn.}

86,2 d őĶ 0,910 83Kr
84Rb

{syn.}

32,77 d őĶ 2,681 84Kr
ő≤‚ąí 0,894 84Sr
85Rb

72,168 %

Stabil
86Rb

{syn.}

18,631 d ő≤‚ąí 1,775 86Sr
87Rb

27,835 %

4,7 ¬∑ 1010 a ő≤‚ąí 0,283 87Sr
88Rb

{syn.}

17,78 min ő≤‚ąí 5,316 88Sr
89Rb

{syn.}

15,15 min ő≤‚ąí 4,501 89Sr
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
  Spin ő≥ in
rad¬∑T‚ąí1¬∑s‚ąí1
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 ‚Äď Leicht-/Hochentz√ľndlich 05 ‚Äď √Ątzend

Achtung

H- und P-Sätze H: 260-314
EUH: 014
P: 231+232-‚Äč260-‚Äč303+361+353

305+351+338-‚Äč405-‚Äč501 [7]

Gefahrstoffkennzeichnung [7]
Leichtentz√ľndlich √Ątzend
Leicht-
entz√ľndlich
√Ątzend
(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 z√§hlt zu den Alkalimetallen. Das weiche, silbrigwei√ü gl√§nzende Metall entz√ľndet 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 f√§llen und diese von anderen Alkalimetallsalzen zu isolieren. Bunsen musste 44200 Liter D√ľrkheimer 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 enth√§lt bis zu 1,5 % Rubidium.

Eigenschaften

1 g Rubidium in einer Ampulle

Wie die anderen Alkalimetalle ist Rubidium an der Luft unbest√§ndig und oxidiert. Mit Wasser reagiert es √§u√üerst heftig unter Bildung von Rubidiumhydroxid und Wasserstoff, der sich in der Luft in der Regel entz√ľndet. Mit Quecksilber bildet es ein Amalgam, mit den Metallen Gold, Caesium, Natrium und Kalium ist es legierbar. Rubidiumverbindungen f√§rben 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 nat√ľrlich vorkommenden Isotopen ist nur 85Rb stabil, 87Rb ist ein Betastrahler und zerf√§llt zu 87Sr. Wegen der extrem langen Halbwertszeit von etwa 48 Milliarden Jahren ist die Radioaktivit√§t sehr gering. Das Verh√§ltnis 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 Flammenf√§rbung nutzen. Im Spektroskop zeigt sich eine deutliche Emissionslinie bei 780,0 nm.[8] Quantitativ l√§sst sich dies in der Flammenphotometrie zur Bestimmung von Rubidiumspuren nutzen. In der Polarographie zeigt Rubidium eine reversible kathodische Stufe bei ‚ąí2,118 V (gegen SCE). Dabei m√ľssen als Grundelektrolyt quart√§re Ammoniumverbindungen (hier beispielsweise 0,1 M Tetramethylammoniumhydroxid) verwendet werden, weil andere Alkali- oder Erdalkalimetallionen sehr √§hnliche Halbstufenpotentiale besitzen.[9]

Physiologie

F√ľr Pflanzen ist Rubidium vermutlich nicht essentiell, bei Tieren scheint es f√ľr den normalen Verlauf der Tr√§chtigkeit notwendig zu sein. Der Rubidiumbedarf des Menschen d√ľrfte bei weniger als 100 ¬Ķg pro Tag liegen. Mit der √ľblichen 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 h√∂chsten 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 selbstentz√ľndlich und reagiert √§u√üerst heftig mit Wasser. Aus Sicherheitsgr√ľnden ist Rubidium in trockenem Mineral√∂l, im Vakuum oder in einer Inertgasatmosph√§re aufzubewahren.

Verbindungen

Oxide und Hydroxide

Halogenide

Sonstige Verbindungen

Einzelnachweise

  1. ‚ÜĎ a b Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. ‚ÜĎ Die Werte f√ľr die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Rubidium) entnommen.
  3. ‚ÜĎ 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‚Äď5812, doi:10.1021/jp8111556.
  4. ‚ÜĎ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festk√∂rper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S. 361.
  5. ‚ÜĎ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 97.
  6. ‚ÜĎ 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 ma√üeinheitslose SI-Wert.
  7. ‚ÜĎ a b c Datenblatt Rubidium bei AlfaAesar, abgerufen am 3. Februar 2010 (JavaScript erforderlich).
  8. ‚ÜĎ Greenwood, Earnshaw: Chemie der Elemente, VCH, Weinheim 1990, S. 97.
  9. ‚ÜĎ J. Heyrovsk√Ĺ, J. KŇĮta: Grundlagen der Polarographie, Akademie-Verlag, Berlin, 1965, S. 515.
  10. ‚ÜĎ Espresso Coffee: The Science of Quality. Andrea Illy und Rinantonio Viani, Elsevier Academic Press, 2005, Seite 150.
  11. ‚ÜĎ Krachler, M & Wirnsberger, GH: Long-term changes of plasma trace element concentrations in chronic hemodialysis patients. Blood Purif 2000 18(2): S. 138‚Äď143; PMID 10838473.
  12. ‚ÜĎ Meltzer, HL, Taylor, RM, Platman, SR, Fieve, RR: Rubidium: A potential modifier of effect and behaviour. Nature 1969 223: S. 321‚Äď322; PMID 4978331.
  13. ‚ÜĎ Canavese, C, DeCostanzi, E, Branciforte, L, et al: Rubidium deficiency in dialysis patients. J Nephrol 2001 14(3): S. 169‚Äď175; PMID 11439740.

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Rubidium ‚Äď Bedeutungserkl√§rungen, Wortherkunft, Synonyme, √úbersetzungen
 Commons: Rubidium ‚Äď Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

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Synonyme:

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