domingo, 1 de março de 2009

Rubidio



Rubídio














O rubídio é um elemento químico de símbolo Rb de número atômico 37 ( 37 prótons e 37 elétrons ) e de massa atómica igual a 85,5 u. À temperatura ambiente, o rubídio encontra-se no estado sólido.

É um metal alcalino ( grupo 1 ou 1A ) da classificação periódica dos elementos

É utilizado principalmente na fabricação de cristais especiais para sistemas de telecomunicação de fibra óptica e equipamentos de visão noturna.

Características principais

O Rubídio é um metal alcalino macio, de coloração branca prateada brilhante que perde o brilho rapidamente em contato com o ar. Muito reativo - é o segundo elemento alcalino mais eletroposivo - e pode ser encontrado líquido na temperatura ambiente. Igual aos demais elementos do grupo 1 pode arder espontaneamente com o ar produzindo chama de coloração violeta amarelada. reage violentamente com a água desprendendo hidrogênio. Forma amálgamas com o mercúrio. Pode formar ligas com o ouro, com os demais metais alcalinos, com metais alcalino terrosos, antimônio e bismuto.

Igual aos demais metais alcalinos apresenta um único estado de oxidação: +1. Reage com dióxido de carbono, hidrogênio, nitrogênio, enxofre e halogênios. Com o oxigênio forma pelo menos quatro óxidos: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, e RbO2.

[editar] Aplicações

O rubídio pode ionizar-se com facilidade, por isso está estudando-se o seu uso em motores iônicos para naves espaciais, ainda que o xenônio e o césio tem demonstrado uma maior eficiência para este propósito. É utilizado principalmente na fabricação de cristais especiais para sistemas de telecomunicação de fibra óptica e equipamentos de visão noturna.

Outros usos do rubídio são:

* Revestimentos fotoemissores de telúrio-rubídio em células fotoelétricas e detectores eletrônicos.
* Afinador de vácuo, "getter" , ( substância que absorve os últimos traços de um gás, especialmente oxigênio )em tubos de vácuo para assegurar seu correto funcionamento.
* Componente de fotoresistências ( o LDR, "Light dependant resistors", resistências dependentes da luz ), resistências nas quais a resistência elétrica varia com a iluminação recebida.
* Em medicina o Rúbidio-81, radioactivo com emissão de positrão usado no exame PET em medicina nuclear. Isótopos não radioactivos usados para tratamento da epilepsia e na separação por ultracentrifugação de ácidos nucleicos e virus.
* Fluido de trabalho em turbinas de vapor.
* O RbAg4I5 tem a maior condutibilidade elétrica conhecida a temperatura ambiente de todos os cristais iônicos, podendo ser usada na fabricação de baterias na forma de delgadas lâminas, entre outras aplicações elétricas.
* Se estuda a possibilidade de empregar o metal em geradores termoelétricos baseados na magnetohidrodinâmica, de forma que os íons de rubídio gerados a alta temperatura sejam conduzidos através de um campo magnético, gerando uma corrente elétrica.
* Fabricação de vidros especiais.

Em muitas aplicações pode ser substiuido pelo césio ou composto de césio correspondente, por sua semelhança química.

[editar] História

O rubidio ( do latim "rubĭdus" , vermelho escuro ) foi descoberto em 1861 por Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff na lepidolita utilizando um espectroscópio - inventado um ano antes — ao detectar as raias características do espectro de emissão deste elemento, que é a razão do seu nome. São poucas as aplicações industriais. Em 1920 começou-se a usá-lo em células fotoelétricas, em aplicações químicas e eletrônicas.

[editar] Abundância e obtenção

Apesar de não ser um elemento muito abundante na crosta terrestre, encontra-se entre os 56 elementos que englobam, conjuntamente, uns 0,05% do peso da mesma, não podendo ser considerado como escasso. Representando aproximadamente 78 ppm em peso, é o 23º elemento mais abundante, e o 16º dos metais, superando outros metais comuns como cobre, o chumbo e o zinco. É, ainda, 30 vezes mais abundante que o césio e 4 vezes mais que o lítio, metais de cuja obtenção é extraido como subproduto. Esta disparidade ocorre porque não se conhece minerais em que o rubídio seja o elemento predominante, entretanto, como o seu raio iônico é muito similar ao do potássio ( 2.000 vezes mais abundante ) substitui-o - em infimas quantidades - nas suas espécies minerais, donde aparece como impureza.

É encontrado em diversos minerais como leucita, polucita e zinnwaldita. A lepidolita contém uns 1,5% de rubidio ( podendo superar em alguns casos em até 3,15% ) e é de onde se obtém o metal na sua maioria. O cloreto de potássio e outros minerais de potássio contém quantidades significativas de rubídio possibilitando a sua extração de forma rentável. Do mesmo modo, depósitos de polucita &mdas podem conter até uns 1,35% de Rb&mdas; entre os que se destacam são os do lago Bernic em Manitoba ( Canadá ).

O metal é obtido, entre outros métodos, reduzindo-se o cloreto de rubídio com cálcio em vácuo, ou aquecendo seu hidróxido com magnésio em corrente de hidrogênio. Pequenas quantidades podem ser obtidas aquecendo seus compostos com cloro misturados com óxido de bário no vácuo. A pureza do metal comercializado varia entre 99% e 99,8%.

[editar] Isótopos

Se conhece 24 isótopos de rubídio, existindo na natureza somente dois, o Rb-85 e o radioativo Rb-87. As misturas normais de rubídio são ligeiramente radioativas.

O isótopo Rb-87, que tem uma meia-vida 4,75E10 anos, se tem usado muito para a datação radiométrica de rochas. O Rb-87 decai a Sr-87 estável emitindo uma partícula beta negativa. Durante a cristalização fracionada, o estrôncio tende a concentrar-se na plagioclase permanecendo o rubídio na fase líquida, de modo que a razão Rb/Sr no magma residual se incrementa ao longo do tempo. As maiores razões - de 10 ou mais - estão nas pegmatitas. Se a quantidade inicial de estrôncio é conhecida ou pode extrapolar-se, medindo as concentrações de Rb e Sr e o cociente Sr-87/Sr-86 pode determinar-se a idade da rocha. Evidentemente a idade média da rocha medida será a da rocha se esta não sofreu alterações depois de sua formação.

A frequência de ressonância do átomo de Rb-87 se usa como referência em normas e osciladores utilizados em transmissores de rádio e televisão, na sincronização de redes de telecomunicação e na navegação e comunicação via satélite. O isótopo também é utilizado na construção de relógios atômicos.

O isótopo Rb-82 se utiliza na obtenção de imagens do coração através da tomografia por emissão de posítrons. Devido a sua curta meia-vida ( 1,273 minutos ) se sintetiza, antes de sua administração, a partir de estrôncio-82.

[editar] Precauções

O rubidio reage violentamente com a água podendo inflamar o hidrogênio desprendido na reação:

2 Rb + 2 H2O → 2 Rb(OH) + H2

Para assegurar a pureza do metal e a segurança na sua manipulação se armazena este elemento sob mineral seco, no vácuo ou em atmosfera inerte.




Rubidio - Estrôncio
K
Rb
Cs


Tabela Periódica
Geral
Nome, símbolo, número Rubídio, Rb, 37
Classe , série química
Metal , representativo
(alcalino )
Grupo, período, bloco 1(1A), 5 , s
Densidade, dureza 1532 kg/m3, 0,3
Cor e aparência Branco prateado
Propriedades atómicas
Massa atómica 85,4678(3) u
Raio atómico (calc.) 235(265) pm
Raio covalente 211 pm
Raio de van der Waals 2,44 pm
Configuração electrónica [Kr]5 s1
elétrons por nível de energia 2, 8, 18, 8, 1
Estado de oxidação (óxido) 1 ( Base forte )
Estrutura cristalina Cúbica centrada no corpo
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 312,46 K (39,31 °C)
Ponto de ebulição 961 K (688 °C)
Volume molar 55,76 ×10-6 m3/mol
Entalpía de vaporização 72,216 kJ/mol
Entalpia de fusão 2,192 kJ/mol
Pressão de vapor (312,6 K) 1,56 × 10-4 Pa
Velocidade do som 1300 m/s at 293,15 K
Informações diversas
Eletronegatividade 0,82 (Escala de Pauling)
Capacidade calorífica 363 J/(kg*K)
Condutividade elétrica 7,79 106/m ohm
Condutividade térmica 58,2 W/(m*K)
1º Potencial de ionização 403,0 kJ/mol
2º Potencial de ionização 2633 kJ/mol
3º Potencial de ionização 3860 kJ/mol
4º Potencial de ionização 5080 kJ/mol
5º Potencial de ionização 6850 kJ/mol
6º Potencial de ionização 8140 kJ/mol
7º Potencial de ionização 9570 kJ/mol
8º Potencial de ionização 13120 kJ/mol
9º Potencial de ionização 14500 kJ/mol
10º Potencial de ionização 26740 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD ED MeV PD
85Rb 72,168% Rb é isótopo estável com 48 neutrons
87Rb 27,835% 4,7 × 1010 a beta- 0,283 87Sr
Unidades SI e CNTP exceto onde indicado o contrário

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