Rubídium-oxid
Sablon:Chembox A rubídium-oxid szervetlen vegyület, képlete Rb2O. A rubídium-oxid rendkívül könnyen reakcióba lép a vízzel, ezért nem fordul elő a természetben. Az ásványok rubídiumtartalmát gyakran Rb2O-ra vonatkoztatva számolják és adják meg, a valóságban a rubídium azonban jellemzően a szilikátok vagy az alumínium-szilikátok összetevőjeként (valójában szennyeződésként) fordul elő. A rubídium egyik fő forrása a lepidolit – KLi2Al(Al,Si)3O10(F,OH)2 –, amelyben esetenként a káliumot helyettesíti.
A rubídium-oxid sárga színű szilárd anyag. Vele analóg vegyületek közül a Na2O színtelen, a K2O halványsárga, a Cs2O narancssárga.
Az alkálifém-oxidok M2O (M = Li, Na, K, Rb) antifluorit szerkezetűek, azaz a rubídium-oxid kristályszerkezete a kalcium-fluorid Sablon:Chem rácsához hasonlít, csak benne a fluorid anionokat Rb kation, míg a kalcium kationokat oxid anion helyettesíti. A rácsban a rubídium koordinációs száma 8 (köbös), míg az oxidioné 4 (tetraéderes).[1]
Tulajdonságai
Mint a többi alkálifém-oxid a rubídium-oxid is erős bázis. Így a vízzel történő reakciója exoterm és rubídium-hidroxid keletkezik belőle:
- Rb2O + H2O → 2 RbOH
A rubídium-oxid higroszkópos (nedvszívó). Ha hidrogénnel együtt hevítik akkor rubídium-hidrid és rubídium-hidroxid keletkezik belőle:[2]
- Rb2O + H2 → RbOH + RbH
Emiatt a rubídium-oxid a bőrrel szemben bázisként viselkedik, ezért kerülni a bőrrel való érintkezését.
Kristályszerkezete köbös tércsoport: . Rács paraméterei: a = 674 pm, elemi cellája négy atomot tartalmaz.[3]
Standart entalpiája ΔHf0 = -331 kJ/mol.[4]
Szintézise
A laboratóriumokban általában RbOH-t használnak rubídium-oxid helyett mert az RbOH kevésbé reakcióképes a levegőben található nedvességgel szemben. A rubídium-hidroxid hasznosabb és olcsóbb mint a rubídium-oxid. Az RbOH ára US$5/g (2006).
Mint a legtöbb alkálifém-oxidnak a rubídium-oxidnak is nem a fém oxidációja az előállításának legjobb módja, de elő lehet állítani fém rubídium és vízmentes rubídium-nitrát reakciójával:[5]
- 10 Rb + 2 RbNO3 → 6 Rb2O + N2
Az alkálifémekre jellemzően az RbOH-ból sem lehet vízelvonással állítani az oxidot, ehelyett a rubídium-hidroxidot fém rubídiummal reagáltatva (a hidrogént redukálva) állítható elő a rubídium-oxid:
- 2 Rb + 2 RbOH → 2 Rb2O + H2
A rubídium gyorsan reakcióba lép az oxigénnel a levegőben, az oxidációkor a rubídium előbb elhomályosodik, majd bronzszínű Rb6O, végül réz színű Rb9O2 keletkezik.[5] A rubídium és oxigén reakciójában rubídium-peroxid is keletkezik Rb2O2. A rubídium Rb6O és Rb9O2 szuboxidjait, valamint a cézium és rubídium vegyes, Cs11O3Rbn (n = 1, 2, 3) szuboxidjait is jellemezték röntgen-krisztallográfiás módszerrel.[6]
A rubídium oxidációjának az elsődleges végterméke a rubídium-szuperoxid RbO2:
- Rb + O2 → RbO2
A rubídium-szuperoxidból rubídiummal reagálva rubídium-oxid keletkezik:
- 3 Rb + RbO2 → 2 Rb2O
Fordítás
Források
További információk
- ↑ Sablon:Cite book
- ↑ Sablon:Cite book
- ↑ Jean D'Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Band 3: R. Blachnik (Hrsg.): Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. 4. neubearbeitete und revertierte Auflage. Springer, Berlin u. a. 1997, Sablon:ISBN, S. 690 (Sablon:Google Buch).
- ↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie 1995, 101. Auflage, de Gruyter. Sablon:ISBN, S. 1176.
- ↑ 5,0 5,1 Sablon:Cite book
- ↑ Sablon:Cite journal