Élément chimique · fiche de référence

37Rb

Rubidium

Le rubidium est l’élément 37 (Rb), situé en période 5, groupe 1 et dans le bloc s. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Kr] 5s1.

Numéro atomique37

Poids atomique standard85,4678(3)

Groupe1

Période5

Blocs

Configuration électronique[Kr] 5s1

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

La configuration externe se termine par s¹. La perte de cet électron de valence conduit à un ion +1 dont les couches internes sont complètes : l’état d’oxydation +1 domine donc la chimie de cet élément.

Tous les métaux alcalins partagent ce schéma électronique. En descendant dans le groupe, l’électron externe est plus éloigné du noyau et devient en général plus facile à arracher, ce qui contribue à leur forte réactivité.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

La forme chimique dominante est le rubidium à l’état d’oxydation +1. Les halogénures ioniques, hydroxydes et sels oxygénés sont courants ; le métal libre est beaucoup plus rare dans la nature car il réagit facilement avec l’eau, l’oxygène et d’autres non-métaux.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 1,532 g/cm³. Le point de fusion est 312,5 K (39,3 °C). Le point d’ébullition est 961 K (687,9 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le rubidium est un métal alcalin très réactif qui ne se rencontre pas libre dans la nature ; il est présent en petites quantités dans certains minéraux. Ses usages restent spécialisés, notamment dans la recherche, certains dispositifs photoélectriques et des horloges atomiques utilisant une transition du rubidium.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

recherche scientifique

Le rubidium est produit, isolé ou mesuré surtout pour étudier la structure atomique, les noyaux et les tendances périodiques plutôt que pour un usage commercial massif.

horloges atomiques

Une transition atomique du rubidium fournit une fréquence extrêmement stable utilisée comme référence de temps.

cellules photoélectriques

Le rubidium est utilisé dans des matériaux photoélectriques ou photosensibles dont la réponse électrique varie avec l’éclairement.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le rubidium est en période 5 et dans le groupe 1. Dans le voisinage affiché, le strontium est immédiatement à sa droite sur la même période ; le potassium est au-dessus et le césium au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétal alcalin

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 18 · 8 · 1

Masse volumique1,532 g/cm³

Point de fusion312,5 K (39,3 °C)

Point d’ébullition961 K (687,9 °C)

Électronégativité de Pauling0,82

Première énergie d’ionisation403 kJ/mol

Affinité électronique46,88 kJ/mol

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du rubidium est associée à Robert Bunsen. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 85.4678(3). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

Le rubidium possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Le rubidium élémentaire réagit facilement avec l’humidité et peut réagir violemment avec l’eau. Il se manipule à l’écart de l’eau et de l’air dans des conditions contrôlées.