Eigenschaften                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Kr 5s1 37 Rb Periodensystem 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 Erdhülle 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 Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 8, 1 Austrittsarbeit 2,16 eV [4] 1. Ionisierungsenergie 403,0 kJ/mol Physikalisch [2] Aggregatzustand fest Kristallstruktur kubisch raumzentriert Dichte 1,532 g/cm3 (20 °C)[5] Mohshärte 0,3 Magnetismus paramagnetisch (χm = 3,8 · 10−6)[6] Schmelzpunkt 312,46 K (39,31 °C) Siedepunkt 961 K (688 °C) Molares Volumen 55,76 · 10−6 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 −2,924 V (Rb+ + e− → Rb) Elektronegativität 0,82 (Pauling-Skala) Isotope Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP 83Rb {syn.} 86,2 d ε 0,910 83Kr 84Rb {syn.} 32,77 d ε 2,681 84Kr β− 0,894 84Sr 85Rb 72,168 % Stabil 86Rb {syn.} 18,631 d β− 1,775 86Sr 87Rb 27,835 % 4,7 · 1010 a β− 0,283 87Sr 88Rb {syn.} 17,78 min β− 5,316 88Sr 89Rb {syn.} 15,15 min β− 4,501 89Sr Weitere Isotope siehe Liste der Isotope NMR-Eigenschaften   Spin γ in rad·T−1·s−1 E 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] Achtung H- und P-Sätze H: 260-314 EUH: 014 P: 231+232-260-303+361+353 305+351+338-405-501 [7] Gefahrstoffkennzeichnung [7] Leicht- entzündlich Ätzend (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 zählt zu den Alkalimetallen. Das weiche, silbrigweiß glänzende Metall entzündet sich spontan bei Luftzutritt. Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Vorkommen 3 Eigenschaften 4 Isotope 5 Verwendung 6 Nachweis 7 Physiologie 8 Sicherheitshinweise 9 Verbindungen 9.1 Oxide und Hydroxide 9.2 Halogenide 9.3 Sonstige Verbindungen 10 Einzelnachweise 11 Weblinks Bearbeiten Geschichte Rubidium wurde 1861 von Robert Wilhelm Bunsen und Gustav Kirchhoff spektroskopisch als Verunreinigung im Lepidolith entdeckt. Bunsen gelang es, Rubidiumsalze aus Quellwasser zu fällen und diese von anderen Alkalimetallsalzen zu isolieren. Bunsen musste 44200 Liter Dürkheimer Quellwasser verarbeiten, um 9 g RbCl zu isolieren. Bearbeiten Vorkommen Das Element kommt in kleiner Konzentration in einigen Mineralien wie Leucit, Pollucit und Zinnwaldit vor. Lepidolith enthält bis zu 1,5 % Rubidium. Bearbeiten Eigenschaften 1 g Rubidium in einer Ampulle Wie die anderen Alkalimetalle ist Rubidium an der Luft unbeständig und oxidiert. Mit Wasser reagiert es äußerst heftig unter Bildung von Rubidiumhydroxid und Wasserstoff, der sich in der Luft in der Regel entzündet. Mit Quecksilber bildet es ein Amalgam, mit den Metallen Gold, Caesium, Natrium und Kalium ist es legierbar. Rubidiumverbindungen färben Flammen rot. Rubidium ist ein starkes Reduktionsmittel. Metallisches Rubidium kann durch Reduktion von Rubidiumchlorid mit Calcium im Vakuum hergestellt werden[1]. Bearbeiten Isotope Von den beiden natürlich vorkommenden Isotopen ist nur 85Rb stabil, 87Rb ist ein Betastrahler und zerfällt zu 87Sr. Wegen der extrem langen Halbwertszeit von etwa 48 Milliarden Jahren ist die Radioaktivität sehr gering. Das Verhältnis von Rb- und Sr-Isotopen in Gesteinen wird zur radiometrischen Datierung herangezogen. Bearbeiten Verwendung Rubidium und seine Verbindungen besitzen ein nur kleines Anwendungsspektrum und werden hauptsächlich in der Forschung und Entwicklung eingesetzt. Verwendungsmöglichkeiten bestehen als: Gettermetall in Vakuumröhren, Kathodenbeschichtung, Tracer in PET-Perfusionsstudien des Myokards, Rubidiumuhren als Zeitnormale (Atomuhr). Bearbeiten Nachweis Zum Nachweis von Rubidium kann man seine rotviolette Flammenfärbung nutzen. Im Spektroskop zeigt sich eine deutliche Emissionslinie bei 780,0 nm.[8] Quantitativ lässt sich dies in der Flammenphotometrie zur Bestimmung von Rubidiumspuren nutzen. In der Polarographie zeigt Rubidium eine reversible kathodische Stufe bei −2,118 V (gegen SCE). Dabei müssen als Grundelektrolyt quartäre Ammoniumverbindungen (hier beispielsweise 0,1 M Tetramethylammoniumhydroxid) verwendet werden, weil andere Alkali- oder Erdalkalimetallionen sehr ähnliche Halbstufenpotentiale besitzen.[9] Bearbeiten Physiologie Für Pflanzen ist Rubidium vermutlich nicht essentiell, bei Tieren scheint es für den normalen Verlauf der Trächtigkeit notwendig zu sein. Der Rubidiumbedarf des Menschen dürfte bei weniger als 100 µg pro Tag liegen. Mit der üblichen 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 liefern Erwachsenen im Mittel 40 % der verzehrten Rubidiummenge. Rubidium wirkt im zentralen Nervensystem und beeinflusst dort die Konzentration von Neurotransmittern[10], ein Einsatz von Rubidium als antidepressiver Wirkstoff wird diskutiert. Ein Rubidiummangel kann bei Dialysepatienten vorliegen.[11][12] Bearbeiten Sicherheitshinweise Rubidium ist selbstentzündlich und reagiert äußerst heftig mit Wasser. Aus Sicherheitsgründen ist Rubidium in trockenem Mineralöl, im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre aufzubewahren. Bearbeiten Verbindungen Bearbeiten Oxide und Hydroxide Rubidiumoxid Rb2O Rubidiumperoxid Rb2O2 Rubidiumhyperoxid RbO2 Rubidiumozonid RbO3 Rubidiumhydroxid RbOH Bearbeiten Halogenide Rubidiumfluorid RbF Rubidiumchlorid RbCl Rubidiumbromid RbBr Rubidiumiodid RbI Rubidiumtriiodid RbI3 Bearbeiten Sonstige Verbindungen Rubidiumnitrat RbNO3 Rubidiumsulfat Rb2SO4 Rubidiumhydrogensulfat RbHSO4 Rubidiumchlorat RbClO3 Rubidiumperchlorat RbClO4 Rubidiumbromat RbBrO3 Rubidiumiodat RbIO3 Rubidiumperiodat RbIO4 Rubidiumchromat Rb2CrO4 Rubidiumdichromat Rb2Cr2O7 Rubidiumhydrogencarbonat RbHCO3 Rubidiumdithionat Rb2S2O6 Rubidiumacetat CH3COORb Rubidiumformiat HCOORb Rubidiumhydrid RbH Rubidiumamid RbNH2 Rubidiumazid RbN3 Rubidiumselenid Rb2Se Bearbeiten Einzelnachweise ↑ a b Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Rubidium) entnommen. ↑ 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. 5806–5812, doi:10.1021/jp8111556. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S. 361. ↑ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 97. ↑ 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 maßeinheitslose SI-Wert. ↑ a b c Datenblatt Rubidium bei AlfaAesar, abgerufen am 3. Februar 2010. ↑ Greenwood, Earnshaw: Chemie der Elemente, VCH, Weinheim 1990, S. 97. ↑ J. Heyrovský, J. Kůta: Grundlagen der Polarographie, Akademie-Verlag, Berlin, 1965, S. 515. ↑ Krachler, M & Wirnsberger, GH: Long-term changes of plasma trace element concentrations in chronic hemodialysis patients. Blood Purif 2000 18(2): S. 138–143; PMID 10838473. ↑ Meltzer, HL, Taylor, RM, Platman, SR, Fieve, RR: Rubidium: A potential modifier of effect and behaviour. Nature 1969 223: S. 321–322; PMID 4978331. ↑ Canavese, C, DeCostanzi, E, Branciforte, L, et al: Rubidium deficiency in dialysis patients. J Nephrol 2001 14(3): S. 169–175; PMID 11439740. Bearbeiten Weblinks  Wiktionary: Rubidium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen  Commons: Rubidium – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien EnvironmentalChemistry.com – Rubidium Periodensystem der Elemente H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Alkalimetalle Erdalkalimetalle Lanthanoide Actinoide Übergangsmetalle Metalle Halbmetalle Nichtmetalle Halogene Edelgase   Normdaten: SWD in der DNB: 4178576-9