రుబీడియం

వికీపీడియా నుండి
Jump to navigation Jump to search
రుబీడియం,  37Rb
మూస:Infobox element/symbol-to-top-image-alt
సాధారణ ధర్మములు
ఉచ్ఛారణ/ruːˈbɪdiəm/ ​(roo-BID-ee-əm)
కనిపించే తీరుgrey white
ఆవర్తన పట్టికలో రుబీడియం
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Flerovium Ununpentium Livermorium Ununseptium Ununoctium
K
↑
Rb
↓
Cs
క్రిప్టాన్ ← రుబీడియం → స్ట్రాన్షియం
పరమాణు సంఖ్య (Z)37
గ్రూపుగ్రూపు 1 (alkali metals)
పీరియడ్పీరియడ్ 5
బ్లాక్s-బ్లాక్
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం[Kr] 5s1
ప్రతీ కక్ష్యలో ఎలక్ట్రానులు
2, 8, 18, 8, 1
భౌతిక ధర్మములు
STP వద్ద స్థితిsolid
ద్రవీభవన స్థానం312.45 K ​(39.30 °C, ​102.74 °F)
మరుగు స్థానం961 K ​(688 °C, ​1270 °F)
సాంద్రత (గ.ఉ వద్ద)1.532 g/cm3
(ద్ర.స్థా వద్ద) ద్రవస్థితిలో ఉన్నప్పుడు1.46 g/cm3
త్రిక బిందువు312.41 K, ​ kPa
సందిగ్ద బిందువు(extrapolated) 2093 K, 16[1] MPa
ద్రవీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ ఫ్యూజన్)		2.19 kJ/mol
భాష్పీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ వేపొరైజేషన్)		75.77 kJ/mol
మోలార్ హీట్ కెపాసిటీ31.060 J/(mol·K)
బాష్ప పీడనం
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 434 486 552 641 769 958
పరమాణు ధర్మములు
ఆక్సీకరణ స్థితులు1
(strongly basic oxide)
ఋణవిద్యుదాత్మకతPauling scale: 0.82
పరమాణు వ్యాసార్థంempirical: 248 pm
సమయోజనీయ వ్యాసార్థం220±9 pm
వాండర్‌వాల్ వ్యాసార్థం303 pm
ఇతరములు
స్ఫటిక నిర్మాణం ​body-centered cubic (bcc)
Body-centered cubic crystal structure for రుబీడియం
Speed of sound thin rod1300 m/s (at 20 °C)
ఉష్ణ వాహకత58.2 W/(m·K)
విద్యుత్ విశిష్ట నిరోధం128 n Ω·m (at 20 °C)
అయస్కాంత క్రమంparamagnetic[2]
యంగ్ గుణకం2.4 GPa
బల్క్ గుణకం2.5 GPa
మోహ్స్ కఠినత్వం0.3
బ్రినెల్ కఠినత్వం0.216 MPa
CAS సంఖ్య7440-17-7
చరిత్ర
ఆవిష్కరణRobert Bunsen and Gustav Kirchhoff (1861)
మొదటి సారి వేరుపరచుటGeorge de Hevesy
రుబీడియం ముఖ్య ఐసోటోపులు
ఐసో­టోపు సమృద్ధి అర్ధ జీవితం (t1/2) క్షయం ఉత్పత్తి
83Rb syn 86.2 d ε 83Kr
γ -
84Rb syn 32.9 d ε 84Kr
β+ 84Kr
γ -
β− 84Sr
85Rb 72.168% stable
86Rb syn 18.65 d β− 86Sr
γ -
87Rb 27.835% 4.88×1010 y β− 87Sr
| మూలాలు | in Wikidata
Gustav Kirchhoff (left) andRobert Bunsen (center)
పరమాణు గడియారం.సంయుక్తరాష్టాలు, నౌక నక్షత్రగణితశాల

మౌలిక పరిచయం[మార్చు]

రుబీడియం ఒక రసాయనిక మూలకము. ఇది ఒక క్షారలోహము. మూలకాల ఆవర్తన పట్టికలో ఒకటవ సమూహం (గ్రూప్), S బ్లాక్,5 వ పెరియాడ్‌నకు చెందినది.ఈ మూలకం యొక్క సంకేత అక్షరము Rb. ఈ లోహం యొక్క పరమాణు సంఖ్య 37. వెండిలా తెల్లని మెరుపు కలిగిన మెత్తటి, మృదువైన మూలకం.[3]

ఇతిహాసం[మార్చు]

జర్మనీకి చెందిన రాబర్ట్ బున్సెన్, గుస్తవ్ కిర్చోప్‌లు 1861 సంవత్సరంలో, అప్పటికి నూతనంగా కనిపెట్టిన ప్లెమ్‌ స్పేక్ట్రోస్కోప్ విధానం ద్వారా "లేపిడోలైట్" అను ఖనిజంలో రుబీడియాన్ని కనుగొనడం జరిగింది. ఈ మూలకంనకు ఆ పేరు Rubidus నుండి వచ్చినది, దాని అర్థం గాఢమైన ఎరుపు.[4]

లభ్యత[మార్చు]

భూమి పొరలలో విస్తృతంగా లభించే 16 వ మూలకము ఇది. జింకుతో సమాన పరిమాణంలో విస్తృతంగా లభించే లోహం రుబీడియం, ఒకవిధంగా రాగికన్న ఎక్కువ పరిమాణంలో లభిస్తుంది.ఇది స్వాభావికంగా leucite, pollucite, carnallite, and zinnwaldite ఖనిజాలలో 1% వరకు లభిస్తున్నది.Lepidolite లో రుబీడియం .3% నుండి 1.5%వరకు లభించును.[5] కొన్ని పొటాషియం ఖనిజాలు, పొటాషియం క్లోరైడ్ లు రుబీడియాన్ని కలిగిఉన్నాయి. సాగరజలాల్లో లభించు సరాసరి ప్రమాణం 125 µg/లీ., పొటాషియం 408మి.గ్రాం/లీ కాగా సీసియం 0.3 µg/లీ ప్రమాణంలో లభిస్తుంది.

ఖనిజం నిల్వలు బెర్నిక్ లేక్, మాంటిటొబా,, కెనడా లలో, అలాగే రుబిక్లైన్ ( (Rb, K) AlSi3O8) అను ఖనిజనిల్వలు, పోల్లుసైట్ ఖనిజ మాలిన్యాలుగా ఇటాలియన్ యొక్క ఎల్బా దీవిలో కలవు

విశ్వంలో1×10−6%, సూర్యునిలో3×10−6%, ఉల్కలలో 0.00032%, భూమిలోం.006%, సముద్రంలో 0.000012%, మానవునిదేహంలో 0.00046% (మనిషిబరువులో) రుబీడియం కలదు[6]

ఉత్పత్తి[మార్చు]

రుబీడియాన్ని ముడిఖనిజంనుండి విద్యుద్విచ్ఛేదనము పద్ధతిలోను లేదా కరిగించిన రుబీడియం క్లోరైడును రసాయనిక క్షయికరణం/ఆమ్లజనీహరణము చెయ్యడం వలన ఉత్పత్తి చేయుదురు[3]

భౌతిక ధర్మాలు[మార్చు]

సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇది ఘనస్థితిలో ఉండును. రుబీడియం క్షారలోహ సముదాయానికి చెందినది.అణు నిర్మాణం కేంద్రియుత ఘనాకృతి స్పటికనిర్మాణం. సాంద్రత 1.532 గ్రాములు/సెం.మీ3. పరమాణు ద్రవ్యరాశి 85.4678.రుబీడియం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం:39 °C (102 °F, భాష్ఫీభవన స్థానం:688 °C (1,270 °F) [7] రుబీడియం మూలకం మిగతా క్షారలోహాల వలె చర్యపరంగా చురుకైనది. గాలితో కుడా అత్యంత చురుకుగా రసాయనిక చర్యలో పాలుపంచు కొనును. స్వాభావిక రుబీడియం రెండురకాల ఐసోటోపులలో లభించును. అందులో 85Rb, అనేది స్థిరమైనది. లభించే సహజ రుబీడియంలో దీని శాతం 72% ఉండగా రేడియో ధార్మికత కలిగిన 87Rb అనునది 28% వరకు ఉండును.ఈ ఐసోటోపు యొక్క అర్ధజీవిత కాలవ్యవధి 49 బిలియను సంవత్సరాలు. అనగా విశ్వం వయస్సు కన్న మూడురెట్లు కన్న ఎక్కువ.

రుబీడియం మెత్తటి, సాగే, వెండి వంటి తెల్లదనమున్న లోహం. రేడియో ఆక్టివిటి లేని, ఎక్కువ ఎలాక్త్రోపాసిటివ్‌నెస్ కలిగిన రెండో క్షారలోహం .ఈ మూలకం యొక్క ద్రవీభవనఉష్ణోగ్రత 39.3౦C (102.7౦F).మిగతా క్షార లోహాలవలె నీటితో త్రీవ్రముగా రసాయనికచర్య జరుపును. పాదరసముతో చర్య వలన అమాల్గాం/రసమిశ్రిత లోహము, బంగారం, ఇనుము, సీసియం, సోడియం, పొటాషియం లతో చర్య వలన మిశ్రమధాతువులు ఏర్పడును. విచిత్రంగా రుబీడియం సముదాయానికే చెందిన లిథియంతో మాత్రం రుబీడియానికి చర్య లేదు. నీటితొ రుబీడియం రసాయనికచర్య, చర్యా సమయంలో విడుదల అయిన హైడ్రోజన్‌ను మండించేటంతా త్రీవ్రస్థాయిలో ఉండును. కొన్ని సందర్భాలలో రుబీడియం గాలిలో తనకుతానే, ఉన్నవిధంగా మండుతుంది. రుబీడియం తక్కువ అయానికరణ శక్తిని కలిగి ఉంది. రుబీడియం యొక్క ఆయనికరణ శక్తి కేవలం 406 కిలో, జౌల్/మోల్ . జ్వాల పరీక్షలో రుబీడియం, పొటాషియం రెండు కూడా నీలలోహిత/వంగవన్నె (పర్పుల్) రంగులో వెలుగును.

గాలితో, నీటితో ఇది త్రీవ్రమైన చర్యజరుపు గుణం వలన ఇది ప్రకృతిలో విడిగా లోహరూపంలోసహజంగా లభించదు.ఉత్పత్తి చేసిన శుద్ధ రుబిడియాన్ని కిరొసిన్‌లోమునిగి ఉండేలా, గాజుసీసాలో ఉంచి భద్రపరచెదరు[8]

రసాయన ప్రతిచర్యలు[మార్చు]

రుబీడియం గాలి (ఆక్సిజన్, గాలిలోని తేమ, నీరు, అమ్ల్లాలలు, క్షారాలు, హలోజనులతో రసాయనిక చర్యలు జరుపును[9]

  • రుబీడియం గాలీలోని ఆక్సిజనుతోను, గాలిలోని తేమతోను ప్రతిచర్య జరుపును.రుబీడియం గాలిలోమండినప్పుడు ముదురు బూడిదరంగుగల రుబీడియం సూపరు ఆక్సైడ్‌ ఏరపడును.

Rb (s) + O2 (g) → RbO2 (s)

  • రుబీడియం నీటితో జరుపు రసాయన చర్య చాలాత్రీవ్రస్థాయిలో ఉండును.ఈ రెండింటి మధ్య చర్య ఉష్ణవిమోచన రసాయనిక చర్య.ఈరెండింటి చర్యను ఒకగాజు కుప్పలో జరిపిన, విడుదలాగు ఉష్ణసక్తికి గాజుకుప్ప బద్దలగును.రసాయన ప్రతిచర్య వలన రుబీడియం హైడ్రాక్సైడ్‌ (ద్రవరూపంలో), హైడ్రోజన్‌వాయువు వెలువడును.

2Rb (s) + 2H2O → 2RbOH (aq) + H2 (g)

  • సజల సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో చర్యవలన రుబీడియం అయాను (Rb (i), హైడ్రోజన్ వాయువు విడుదల అగును.

2Rb (s) + H2SO4 (aq) → 2Rb+ (aq) + SO42- (aq) + H2 (g)

  • రుబీడియం హలోజనులతో కూడా రసాయనిక ప్రతిచర్య జరుపును.ఫలితంగా రుబీడియం హలైడులు/హలాయిడులు ఏర్పడును.

ఫ్లోరిన్‌తో చర్యవలన రుబీడియం ఫ్లోరైడ్/ఫ్లోరాయిడేర్పడును: 2Rb (s) + F2 (g) → RbF (s)

క్లోరిన్‌తో చర్యవలన రుబీడియం క్లోరైడ్ ఏర్పడును:2Rb (s) + Cl2 (g) → RbCl (s)

బ్రోమిన్‌తో చర్యవలన రుబీడియం బ్రోమైడ్ ఏర్పడును: 2Rb (s) + Br2 (g) → RbBr (s)

అయోడిన్‌తో చర్యవలన రుబీడియం అయోడైడ్ ఏర్పడును 2Rb (s) + I2 (g) → RbI (s)

సమ్మేళనాలు[మార్చు]

రుబీడియం క్లోరైడ్ (RbCl) అనునది ప్రస్తుతం ఎక్కువ వాడుకలో ఉన్న సమ్మేళనం. దీనిని జీవరసాయన శాస్త్రపరిశోధనలో ఉపయోగిస్తారు. DNA కణాలనుండి వేరుచేయుటకు, తీయుటకు కణాలను ఇండ్యుజ్ చేయుట కు, ఇది కణాలలోని పోటాషియం తొలగించగల గుణం కలిగిఉన్న కారణంగా బయోమార్కర్‌గా వాడెదరు. జీవకణాలలో దీని ఉనికి అత్యల్పం.

రుబీడియం హైడ్రోక్సైడ్ (RbOH) అనునది చాలా రుబీడియం ఆధారిత రసాయనాలలో ప్రాసెసింగ్‌లో ఆరంభ పదార్థంగా పనిచేయును.

రుబీడియం కార్బోనేట్ (Rb2CO3) కళ్ళఅద్దాల తయారీలో వాడెదరు. రుబీడియం కాపర్ సల్పేట్ (Rb2CuSO4•6H2O., రుబీడియం ఐయోడైడ్ లు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద అత్యదిక వాహకతత్వం కలిగిన అయోనిక్ స్పాటికా లు.

రుబీడియం అక్సైడులు, సల్ఫైడులు, క్లోరైడులు అని పలురకాలున్నాయి.[10]

సమ్మేళనాలు రుబీడియం సమ్మేళనాలు- పేర్లు
హైడ్రైడ్‌లు రుబీడియం హైడ్రైడ్‌ (RbH)
ఫ్లోరైడులు రుబీడియం ఫ్లోరైడు (RbF)
క్లోరైడులు రుబీడియం క్లోరైడు (RbCl)
ఆక్సైడులు 1.డై రుబీడియం ఆక్సైడు (Rb2O)
2.రుబీడియం సూపరు ఆక్సైడు (RbO2)
3.డైరిబీడియం పెరాక్సైడు (Rb2O2)
సల్ఫైడులు 1.డై రుబీడియం సల్ఫైడు (Rb2S
) 2.డై రుబీడియం డై సల్ఫైడు (Rb2S2)
3.డై రుబీడియం ట్రై సల్ఫైడు (Rb2S3)
4.డై రుబీడియం పెంటా సల్ఫైడు (Rb2S5)
5. డై రుబీడియం హెక్సాసల్ఫైడు (Rb2S6)
సెలెనాయిడులు డై రుబీడియం సెలెనాయిడులు (Rb2Se)
టెల్లురాయిడు డై రుబీడియం టెల్లురాయిడు (Rb2Te)

ఐసోటోపులు(isotopes)[మార్చు]

రుబీడియం ఒకే ఐసోటోపు కలిగిన వర్గానికి చెందినదైనప్పటికి, రుబీడియం రెండు ఐసోటోప్‌లను కలిగి ఉంది. ఒకటి స్థిరఐసోటోపు 85Rb అనునది (శుద్ధ/స్వాభావిక రుబీడియంలో 72.2 %, రెండోవది రేడియో ధార్మికతకలిగిన 87Rb. సహజరుబీడియం రేడియోవికరణ గుణంకలిగి, దీని ధార్మికఅణు వికిరణసామర్ద్యం 670 Bg/g ఉండి 110 రోజుల్లో పోటోగ్రాపిక్ పిల్మును ఎక్సుపోజు చెయ్యగలదు. స్వాభావి కంగా లభించే ఈరెండు ఐసోటోపులతో పాటు కృత్తిమంగా 24 ఐసోటోపులను సృష్టించడం జరిగింది. వీటి అర్ధజీవిత కాలవ్యవధి 3 మాసాలకన్న తక్కువ కలిగి, అధిక రేడియోధార్మికతకలిగిఉన్నవి. రుబీడియం-87 యొక్క అర్ధజీవిత కాలవ్యవధి 48.8x 109సంవత్సరాలు. అనగా విశ్వము వయస్సు కన్న మూడు రెట్లు అధిక కాలం.రుబీడియం-87 ను అధికంగా శిలలవయస్సు/ పుట్టుక కాలాన్ని నిర్ణయించుటకు వాడెదరు.[7] ఖనిజాలలో పొటాషియానికి ప్రత్నామ్యాయం రుబీడియం.87Rb ఐసోటోపు ఋణాత్మక బీటాకణాలను విడుదల చెయ్యడం మూలంగా 87Sr గా రూపాంతరం చెందును.

25.36 రోజుల అర్ధజీవిత కాలంగల స్త్రోన్టియం-82 ఐసోటోపు ఎలక్ట్రానును క్షయికరించడం వలన కృత్తిమంగా 76 సెకండుల అర్ధజీవితమున్న రుబీడియం-82 ఐసోటోపు సృష్టించబడును. ఇదికూడా పోసిట్రోనును కోల్పోయి / విడుదల చేసి స్థిర క్రిప్టాన్-82 గా ఏర్పడుతుంది.

స్వాభావిక రుబీడియం ఐసోటోపుల కెంద్రక గుణపట్టిక[11]

లక్షణం ఐసోటోపు1 ఐసోటోపు2
ఐసోటొపు రకం 85Rb 87Rb
భ్రమణం (Spin ) (I) 5/2 3/2
పౌనఃపున్యం సాపేక్షం ( Frequency relative) to 1H) = 100 (MHz 9.655172 32.721215
గ్రహణశీలత (Receptivity), DP, relative to 1H = 1.00 0.00766 0.0493
గ్రహణశీలత (Receptivity), DC, relative to 13C = 1.00 43.8 282
Magnetogyric ratio, γ (107 rad T−1 s−1) 2.5927050 8.786400
అయస్క్తాంత భ్రామకం (Magnetic moment), μ (μN) 1.6013071 3.552582
Nuclear quadrupole moment, Q/millibarn 276 (1) 133.5 (5)
Line width factor, 1056 l (m4) 0.017 0.023

ఉపయోగాలు[మార్చు]

  • పరమాణు గడియారాలను (Atomic clocks) t\తయారుచేయుటకు ఉపయోగిస్తారు,, photo cells తయారిలోకూడా వినియోగిస్తారు[7].

మూలాలు[మార్చు]

  1. ↑ Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.122. ISBN 1439855110.
  2. ↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  3. ↑ 3.0 3.1 "rubidium". infoplease.com. Retrieved 2015-03-30.
  4. ↑ "History and Descovery". sites.google.com. Retrieved 2015-03-30.
  5. ↑ "RUBIDIUM". radiochemistry.org. Archived from the original on 2015-12-07. Retrieved 2015-03-30.
  6. ↑ "The Element Rubidium". elementalmatter.info. Retrieved 2015-03-30.
  7. ↑ 7.0 7.1 7.2 "RUBIDIUM". chemistryexplained.com. Retrieved 2015-03-30.
  8. ↑ "Rubidium 37 Rb". sites.google.com. Retrieved 2015-03-30.
  9. ↑ "Rubidium: reactions of elements". webelements.com. Retrieved 2015-03-30.
  10. ↑ "Rubidium: compounds information". www.webelements.com. Retrieved 2015-03-30.
  11. ↑ "Rubidium: isotope data". webelements.com. Retrieved 2015-03-30.
"https://te.wikipedia.org/w/index.php?title=రుబీడియం&oldid=3976868" నుండి వెలికితీశారు