Rubidio El e me me nt oq uí mi c odes í mb ol oRb ,n úme r oat ó mi mi c o37ype s oa t ó mi mi c o85 . 4 7.El r u bi d i oesu n met al al c al i no,r eac t i v o,l i ger oydebaj opunt odef us i ón. L ama y o rp ar t edel o sus o sder u bi d i ome me t á l i c oydes usc o mp mp ue s t o ss onl o smi mi s mo mo squ el o s del c es i oys usc ompues t os .El me t al s eut i l i z aenl ama nuf ac t ur ad et ubosdeel e ct r o ne s,yl as s al esenl apr o duc c i óndev i d r i oyc er á mi mi c a. El r ubi di oesune l ement ob as t ant eabundant eenl ac or t e zat e r r es t r eyes t ápr e sent ehas t aen 3 10p ar t e sp ormi l l ón( p pm) .Po rs ua bu nd an c i aoc up au nl u ga rj u s t a me me nt epo rd eb aj od el c ar b onoye lc l o r oyp ore nc i mad el fl úo ryde le s t r o nc i o .El a gu adema ma rc o nt i e ne0 . 2p pm de r ubi di o,c onc ent r ac i ónque( aunquebaj a)esel dobl edel ac onc ent r ac i óndel i t i o.El r ubi di oes s emej a nt eal c es i oyal l i t i oenquees t ái nt egr a doenmi ner al e sc ompl ej os ;nos eenc ue nt r aen l an at u r al e z ac omos a l e ss i mp l e sd eh al o ge nu r o s,c omoo cu r r ec o ne ls od i oyel p ot a si o . 3 Ti e neun ad en s i d adde1. 5 3g / c m3 ( 95. 5l b/ f t ) ,u np un t od ef u si ó nd e3 8. 9 º C( 1 02º F)yun punt odeebul l i c i ónde688º C( 12 70º F) .
Est a nr e ac t i v oc onox í g en oq uep ue dear d ere s po nt á ne ame nt ec o ne s t ee l e me me nt op ur o .El me t al pi er deel br i l l omu muyr ápi dament eal ai r e,f or maunr ec ubr i mi ent odeóx i doypuedear der . Losóxi dosquesepr oducensonuname mezcl adeRb2O,Rb2O2 yRbO2.El me t al f undi dos e i n fl amaes p on t á ne ame nt eal a i r e . El r u bi di or e ac c i o nav i o l e nt a me me nt ec ona gu aoh i e l oat e mp mp er at u r a sp ord eb aj od e– 10 0º C( 1 48 º F ) .Rea c ci o nac onh i d r ó ge nop ar af o r ma ru nh i d r u r o ,u nod el o sh i d r u r o sa l c al i n osme me no s es t abl es . Nor e ac c i o nac o nn i t r óg en o.Co nb r o mo mooc l o r o ,e lr u bi d i or e ac c i o nav i g or o sa me me nt ec on f o r ma c i ó nd efl a ma ma .Sep ue de np r e pa r a rc o mp mp ue s t o so r g an or r u bí d i c o sc o nt é c ni c a sp ar e c i d as al asques eut i l i z anc onel s odi oyel pot as i o.
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Propiedades del rubidio El rubidio pertenece al grupo de los metales alcalinos. Este grupo de elementos se caracterizan por tener un solo electrón en su nivel energético más externo y tienen tendencia a perderlo formando así un ion monopositivo. Esta tendencia que tienen los metales alcalinos como el rubidio es debida a su baa energía de ionización y su poca afinidad electrónica. El estado del rubidio en su forma natural es sólido. El rubidio es un elmento químico de aspecto plateado blanquecino y pertenece al grupo de los metales alcalinos. El n!mero
atómico del rubidio es "#. El símbolo químico del rubidio es Rb. El punto de fusión del rubidio es de "$%&'( grados )elvin o de '*&"$ grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del rubidio es de +($ grados )elvin o de (,,&,- grados celsius o grados centígrados.
sos del rubidio El rubidio es un altamente reactivo& de color blanco plateado. Este metal fue descubierto en $,($ por químicos alemanes. El rubidio es un elemento relativamente com!n en la corteza terrestre. /a mayoría de rubidio se extrae de l a lepidolita& este es es un mineral que contiene aproximadamente entre un *." y un ".-0 de ese elemento. El rubidio tiene pocas aplicaciones industriales. 1i alguna vez te 2as preguntado para qué sirve el rubidio& a continuación tienes una lista de sus posibles usos3
El rubidio se usa para 2acer reloes atómicos a partir de rubidio de bao costo. Estos reloes atómicos se utilizan para una variedad de propósitos tales como en los sistemas mundiales de navegación 45P1 y 5/678119 y dentro de la industria de las telecomunicaciones 4estaciones base de telefonía móvil y estaciones de televisión9. 1e utiliza en el enfriamiento por láser& que se utiliza para enfriar las muestras moleculares y atómicas. /as sales de rubidio se utilizan para 2acer ciertos tipos de productos de vidrio y cerámica. El rubidio se utiliza para eliminar las trazas de gases en los tubos de vacío. n isótopo del rubidio& el Rb,%& se utiliza en determinadas tipos de imágenes médicas. Este isótopo se utiliza com!nmente para detectar y los tumores cerebrales para meorar la imagen médica del corazón en pacientes con sobrepeso. Este metal se usa en la fabricación de células fotoeléctricas y sirve para conseguir e l color p!rpura en los fuegos artificiales.
Propiedades atómicas del rubidio /a masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en u n solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el rubidio dentro de la tabla periódica de los elementos& el rubidio se encuentra en el grupo $ y periodo -. El rubidio tiene una masa atómica de ,-&'(#, u. /a configuración electrónica del rubidio es :)r;-s$. /a configuración electrónica de los elementos& determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del rubidio es de %"- pm& su radio atómico o radio de aals es de "*" pm. El rubidio tiene un total de "# electrones cuya distribución es la siguiente3 En la primera capa tiene % electrones& en la segunda tiene , electrones& en su tercera capa tiene $, electrones& en la cuarta& , electrones y en la quinta capa tiene $ electrón.
?aracterísticas del rubidio 8 continuación puedes ver una tabla donde se muestra las principales características que tiene el rubidio.
Rubidio Símbolo químico
Rb
Número atómico
"#
Grupo
$
Periodo
-
Aspecto
plateado blanquecino
Bloque
s
Densidad
$-"% @gAm"
Masa atómica
,-.'(#, u
Radio medio
%"- pm
Radio atómico
%(-
Radio covalente
%$$ pm
Radio de van der aals
"*" pm
!on"i#uración electrónica
:)r;-s$
$lectrones por capa
%& ,& $,& ,& $
$stados de o%idación
$
&%ido
base fuerte
$structura cristalina
c!bica centrada en el cuerpo
$stado
sólido
Punto de "usión
"$%.'( )
Punto de ebullición
+($ )
!alor de "usión
%.$+% @BAmol
Presión de vapor
$&-(C$*D'Pa a "$%&( )
$lectrone#atividad
*&,%
!alor especí"ico
"(" BA4)C@g9
!onductividad eléctrica
#&#+C$*(1Am
!onductividad térmica
-,&% >A4)Cm9
El rubidio es el trigésimo séptimo de los elementos de la tabla periódica& un metal blando y muy peculiar& ampliamente utilizado en el ámbito tecnológico. ?ontinuando con esta clásica sección de química& 2oy voy a proponerte conocer todas las propiedades& los usos y las características del rubidio.
?aracterísticas generales y propiedades del rubidio
1F6?)PG6F6AFG7)1F6?)
1u origen etimológico proviene del término en latín
rubidus& que significa Hroo profundoI.
Este elemento fue descubierto en el aJo $,($& gracias a los trabaos en conunto del químico Robert
2allazgo se realizó al distinguir dos líneas de un intenso color roo en la lepidolita& una característica com!n que resulta de la emisión espectral de este elemento y que& dic2o sea de paso& le dio su nombre. El rubidio es un tipo de metal blando y alcalino que presenta un característico color blanco platinado. 8 temperatura ambiente& el rubidio se vuelve líquido con facilidad y es un elemento altamente reactivoK de 2ec2o& el rubidio es el segundo elemento más electropositivo entre los del grupo de los alcalinos. ?uriosamente& este elemento puede inflamarse casi que espontáneamente al entrar en contacto con el aire y reacciona de forma muy violenta con el agua& incendiando el 2idrógeno que se libera. 8ntiguamente& el rubidio se consideraba como uno de los elementos químicos más raros de la tabla periódica K sin embargo& algunos aJos atrás se descubrió que en realidad es más abundante de lo que se pensaba. En la naturaleza& se lo puede encontrar ampliamente en la corteza terrestre& 2allándose en forma de óxido& donde se forma naturalmente en minerales como la zinnLaldita& polucita y leucita.
'tros datos( •
7!mero atómico3 "#
•
Masa atómica3 ,-&'(#, u
•
1ímbolo atómico3 Rb
•
Punto de fusión3 "+N ?
•
Punto de ebullición3 (,,N ?
OPara qué se usa el rubidio
1F6?)PG6F6AFG7)1F6?)
En las actividades 2umanas& el rubidio se usa sobre todo en tecnología. Es com!n que se lo use en la elaboración de reloes atómicos& ya que es muy !til en el sellado de tiempo de alta presión. 1e emplea también como captador de tubos de vacío& fotocélulas y la fabricación de determinados tipos de vidrios especiales. 1e puede ionizar con facilidad& lo cual también lo 2ace !til para la construcción de naves espaciales. Qormas del rubidio& como el yoduro de plata de rubidio 4Rb8g'-9& puede utilizarse en la fabricación de baterías de película delgada y otros& como el cloruro de rubidio 4Rb?l9& se utilizan ampliamente en bioquímica.
Historia •
Descubridor: Robert Bunsen, Gustav Kirchhoff.
•
Lugar de descubrimiento: Alemania.
•
Año de descubrimiento: 1861.
•
Origen del nombre: De la palabra latina "rubidius" que sinifica "rojo oscuro", !ebi!o a la lnea ro#a que emita al estu!iar el elemento espectrosc$picamente.
•
Obtención: %l rubi!io fue !escubierto, espectrosc$picamente, por Bunsen & Kirchhoff como una impure'a en el mineral lepi!olita (una forma !e mica). Bunsen aisl$ sales !e rubi!io me!iante precipitaci$n !el aua mineral !e Dur*heim, #unto con sales !e otros elementos alcalinos, las cuales fueron separa!as, obtenien!o el carbonato & el cloruro !e rubi!io. se consiui$ aislar el elemento por re!ucci$n !e sales !e rubi!io (tartratos) con carbono.
Métodos de obtención •
+e!iante re!ucci$n !el cloruro !e rubi!io con calcio.
•
or calentamiento a vaco !el !icromato !e rubi!io con 'irconio- el rubi!io !estila por encima !e / 0.
Aplicaciones •
2e utili'a como getter !e tubos !e alto vaco (para eliminar tra'as !e ases) & es un componente !e fotoc3lulas.
•
2e emplea para la !ataci$n !e rocas por el m3to!o !el Rb4 2r5 el 8Rb se !esintera a 82r, sabien!o la relaci$n 82r78Rb (me!i!a con un espectr$metro !e masas)
es posible !e!ucir la e!a! !e rocas. •
%l cloruro !e rubi!io se emplea en la obtenci$n !el elemento.
•
%l hi!r$i!o !e rubi!io ataca el vi!rio.
Curiosidades sobre el elemento: Descubierto por Bunsen y Kirchhof en la lepidolita mediante el espectroscopio y obtenido por electrólisis de RbCl undido. Ocupa el lugar dieciocho en la escala de abundancia en la corteza terrestre !"#$%&' en peso(. )o se encuentra libre sino combinado *unto a minerales del resto de los metales alcalinos: polucita+ leucita+ zinn,aldita+ con trazas de hasta un #' en la orma de ó"ido. -n la lepidolita se encuentra hasta un #+' y es la /ue se emplea como uente comercial. 0os minerales de potasio contienen tambi1n grandes cantidades y sir2en como uentes comerciales. 3ctualmente se obtiene por reducción de cloruro de rubidio con calcio o por calentamiento a 2ac4o de dicromato de ru bidio con circonio5 el metal destila por encima de &!6C. 7ay otros m1todos. -s un metal muy blando+ blanco plateado. 3l aire orma inmediatamente una capa gris de superó"ido RbO8( y se in9ama espontneamente con llama amarillo%ro*iza%2ioleta. ;orma los ó"idos Rb8O+ Rb8O8+ Rb8O&+ Rb8O<. Reacciona 2iolentamente con el agua in9amando el hidrógeno liberado y produciendo hidró"ido. 7ay /ue guardarlo en aceite mineral+ a 2ac4o o en atmósera inerte. =e disuel2e en los cidos y alcohol. -n amon4aco l4/uido se encuentra en la orma Rb%#. Como los dems metales alcalinos orma amalgamas con el mercurio y se alea con oro+ cesio+ sodio y potasio. >uede ser l4/uido a temperatura ambiente. -s el segundo elemento ms electropositi2o. >uede ser cilmente ionizado+ por lo /ue se ha considerado su uso en motores iónicos de 2eh4culos espaciales5 sin embargo+ el cesio es ms e?ciente para lo mismo. =e ha propuesto su uso como l4/uido de traba*o en turbinas de 2apor y en un generador termoel1ctrico usando el principio magnetohidrodinmico: se orman los iones rubidio calentando a altas temperaturas y pasan a tra21s de un campo magn1tico5 1stos conducen la corriente y act@an como el inducido de un generador y produciendo+ por lo tanto+ una corriente el1ctrica. =e ha usado como getter de tubos de alto 2ac4o para eliminar trazas de gases( y es un componente de otoc1lulas. =e ha usado en 2idrios especiales. Debido a la e"istencia de un 8A+' de A% Rb+ /ue es un emisor beta de per4odo de semidesintegración <+!"#$#$ aos+ el rubidio natural es su?cientemente radiacti2o para 2elar una pel4cula e"puesta
en &$%$ d4as. Datación por el m1todo del Rb%=r: -l A%Rb se desintegra a A% =r+ sabiendo la relación A=rEARb medida con un espectrómetro de masas se puede deducir la edad de las rocas. -ntre sus compuestos+ destacar Rb3g
