יסוד כימי · דף עיון
37Rb

רובידיום

רובידיום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 37 וסמלו Rb. הוא נמצא במחזור 5, קבוצה 1 ובבלוק s. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Kr] 5s1.

מספר אטומי37
משקל אטומי תקני85.4678(3)
קבוצה1
מחזור5
בלוקs
תצורת אלקטרונים[Kr] 5s1
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

לרובידיום אלקטרון ערכיות אחד, ולכן הוא נוטה לאבד אותו וליצור יון במטען +1. זה מסביר את התגובתיות הגבוהה של המתכות האלקליות ואת העובדה שהן כמעט אינן מופיעות בטבע כיסוד חופשי.

תצורת האלקטרונים של רובידיום היא [Kr] 5s1. בירידה בקבוצה 1 הרדיוס האטומי גדל והאלקטרון החיצוני מוחזק חלש יותר, ולכן מתקבלת מגמה ברורה באנרגיית היינון ובתגובתיות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

רובידיום נמצא בדרך כלל בתרכובות יוניות כגון תחמוצות, הידרוקסידים, הלידים, קרבונטים או סולפטים. המתכת החופשית תגובתית יותר, ולכן הכימיה הטבעית שלו משקפת נטייה ליצור קטיונים יציבים.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 1.532 g/cm³. נקודת ההתכה היא 312.4 K (39.3 °C). נקודת הרתיחה היא 961 K (687.9 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא רובידיום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, רובידיום מופיע ביישומים כגון מחקר מדעי, שעונים אטומיים ותאים פוטואלקטריים. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

מחקר מדעי

רובידיום מיוצר, מבודד או נמדד בעיקר במחקר שבוחן מגמות אטומיות, גרעיניות ומחזוריות, ולא לשימוש מסחרי רחב.

שעונים אטומיים

מעברים אטומיים של רובידיום מספקים תדירות ייחוס יציבה מאוד ולכן יכולים לשמש במדידת זמן מדויקת.

תאים פוטואלקטריים

רובידיום משמש בחומרים פוטואלקטריים או רגישי-אור שהתגובה החשמלית שלהם משתנה תחת הארה.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

רובידיום נמצא במחזור 5 ובקבוצה 1. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: אשלגן; סידן; סטרונציום; צסיום; בריום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת אלקלית
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 8 · 1
צפיפות1.532 g/cm³
נקודת התכה312.5 K (39.3 °C)
נקודת רתיחה961 K (687.9 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג0.82
אנרגיית יינון ראשונה403 kJ/mol
זיקה אלקטרונית46.88 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי רובידיום מזוהה עם עבודתו של רוברט בונזן. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של רובידיום הוא 85.4678(3). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לרובידיום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

רובידיום יכול להגיב בעוצמה בתנאים מסוימים, במיוחד עם חומרים לא תואמים. יש לשלוט בחום, בלחות, באוויר ובסביבת התגובה לפי צורת הדגימה.