Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Рубидий и его характеристики

Общая характеристика рубидия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Рубидий – тридцать седьмой элемент Периодической таблицы. Обозначение – Rb от латинского «rubidium». Расположен в пятом периоде, IA группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 37.

Общее содержание рубидия в земной коре весьма незначительно – 7,8×10-3%. Относится к рассеянным элементам. Собственные минералы рубидия неизвестны. Соли рубидия растворены в воде морей, океанов и озер (концентрации 100 мкг/л).

В виде простого вещества представляет собой белый (рис. 1), мягкий, весьма низкоплавкий (температура плавления равна 39,3°С) металл. Пар рубидия окрашен в зеленовато-синий цвет. Растворяется в жидком аммиаке с образованием темно-синего раствора. Чрезвычайно реакционноспособный; сильнейший восстановитель. Энергично реагирует с кислородом воздуха и водой (идет воспламенение металла и выделяющегося водорода), разбавленными кислотами,неметаллами, аммиаком, сероводородом. Не реагирует с азотом. Хорошо сохраняется лишь под слоем парафинового или вазелинового масла. С ртутью образует амальгаму. Окрашивает пламя газовой горелки в фиолетовый цвет.

Рубидий. Внешний вид и его характеристики

Рис. 1. Рубидий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса рубидия

Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии рубидий существует в виде одноатомных молекул Rb, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 85,4678.

Изотопы рубидия

Известно, что в природе рубидий может находиться в виде двух стабильных изотопов 85Rb (72,2%) и 87Rb (27,8%). Их массовые числа равны 85 и 87 соответственно. Ядро атома изотопа рубидия 85Rb содержит тридцать семь протонов и сорок восемь нейтронов, а изотопа 85Rb – столько же протонов и пятьдесят нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы рубидия с массовыми числами от 71-го до 102-х, а также шестнадцать изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 86Rb с периодом полураспада равным 18,642 суток.

Ионы рубидия

На внешнем энергетическом уровне атома рубидия имеется один электрон, который является валентным:

1s22s22p63s23p63d104s24p65s1.

В результате химического взаимодействия рубидий отдает свой валентный электрон, т.е. является его донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Rb0 -1e → Rb+.

Молекула и атом рубидия

В свободном состоянии рубидий существует в виде одноатомных молекул Rb. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу рубидия:

Энергия ионизации атома, эВ

4,17

Относительная электроотрицательность

0,82

Радиус атома, нм

0,248

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Сплав состоит из рубидия и ещё одного щелочного металла. При взаимодействии 4,6 г сплава с водой получено 2,241 л водорода (н.у.). Какой металл является вторым компонентом сплава? Каковы массовые доли (%) компонентов сплава?
Решение К щелочным металлам относятся литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Все щелочные металлы взаимодействуют с водой по следующей схеме:

2Me + 2H2O = 2MeOH + H2­.

Найдем суммарное количество вещества выделившегося водорода:

n = V / Vm;

n(H2) = V(H2) / Vm;

n(H2) = 2,241 / 22,4 = 0,1 моль.

Согласно уравнению реакции n(H2) :n(Me) = 1:2, значит

n(Me) = 2×n(H2) = 2×0,1 = 0,2 моль.

Средняя молярная масса вещества рассчитывается как:

M = m / n;

M = 4,6 / 0,2 = 23 г/моль,

что соответствует относительной атомной массе натрия. Следовательно, вторым компонентом смеси должен быть щелочной металл с Ar< 23. Это литий. Сплав состоит из рубидия и лития.

Известно, что n(Li) + n(Rb) = 0,2 моль; а m(Li) + m(Rb) = 4,6 г. Примем за «х» количество моль лития, тогда число моль рубидия будет равно (0,2-х). Решим уравнение:

х×7 + (0,2-х)×85 = 4,6;

7х + 17 – 85х = 4,6;

78х = 12,4;

х = 0,16.

Значит количество вещества лития равно 0,16 моль, а рубидия – 0,04 моль. Тогда масса каждого из элементов равна 0,16×7=1,12 г – лития и 0,04×85=3,4 г. А массовые доли элементов в сплаве составляют:

w(Li) = m(Li) / malloy × 100% = 1,12 / 4,6 × 100% = 24%.

w(Rb) = m(Rb) / malloy × 100% = 3,4 / 4,6 × 100% = 76%.

Ответ Массовая доля лития равна 24%, рубидия – 76%.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.