ЭСБЕ/Рубидий

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Перейти к навигации Перейти к поиску

Рубидий
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
Brockhaus Lexikon.jpg Словник: Розавен — Репа. Источник: т. XXVII (1899): Розавен — Репа, с. 202—203 ( скан · индекс )
 Википроекты: Wikipedia-logo.png Википедия


Рубидий (хим.; Rubidium; Rb = 85,44 при O = 16, среднее из определений Бунзена, Пикара и Годефруа) — второй металлический элемент (см. Цезий), открытый (в 1861 г.) Бунзеном и Кирхгоффом с помощью спектрального анализа (см.); он получил свое название за две темно-красные (rubidus) линии спектра, который свойствен его соединениям, по внесении их в бесцветное пламя. Р. принадлежит к числу типических щелочных металлов; а именно, он более тяжелый, по атомному и удельному весу, член подгруппы калия (см.), а потому ни сам металл, ни его окись, рубидион Rb2O, или гидрат окиси RbOH в природе свободные не встречаются. Р. принадлежит к числу очень распространенных элементов, но находят его всегда в весьма малых количествах; не известно ни одного минерала, который бы можно было назвать рубидиевым, что имеет место для цезия, обычного спутника Р.; сам Р. очень часто сопутствует калию и литию, вместе с натрием и, иной раз, таллием. Так, он найден в лепидолитах различного происхождения Бунзеном и Кирхгоффом и другими, в литиевой слюде, в карналлите из Стассфурта, в полевом шпате из Карлсбада, в финляндском трифиллине и проч. Распространенность P. явствует из того факта, что он найден (Грандо) в золе многих растений — табака, кофе, чая и в различных сортах поташа. Хлористый рубидий RbCl находится в различных минеральных водах, как пример богатого содержания можно привести воду из Bourbonnes-les-Bains, которая, по Грандо, содержит на 1 литр 0,019 грамм RbCl и 0,032 грамм CsCl. Обработка природных материалов для извлечения соединений Р. сводится к обычным для калия и лития операциям и удалению примесей путем выпаривания растворов; получающаяся в заключение смесь хлористых щелочных металлов осаждается хлорной платиной, причем получается осадок, состоящий из хлороплатинатов калия, Р. и цезия; наиболее растворим из них первый, например при 100° в 100 весовых частях воды растворяются K2PtCl6 — 5,13 вес. ч., Rb2PtCl6 — 0,634 вес. ч. и Cs2PtCl6 — 0,377 вес. ч.; водным раствором K2PtCl6 можно осадить только Rb и Cs. Хлороплатинаты этих последних разрушают затем нагреванием в струе водорода и извлекают водой RbCl и CsCl. Разделение же Р. и цезия может быть достигнуто, благодаря, например, растворимости Cs2CO3 и нерастворимости Rb2CO3 в спирте.

Металлический Р. получается при пропускании сильного тока через расплавленный RbCl (Бунзен), но в момент образования большая часть его реагирует с расплавленным исходным материалом, причем получается полухлористый Р. Rb+RbCl=Rb2Cl, a часть сгорает, всплывая на поверхность. Накаливание кислого виннокислого Р. с сажей дает лучшие результаты; выход, однако, только до 18% (Бунзен). Н. Н. Бекетов, внесший много света в изучение щелочных металлов, дал наилучший метод получения Р. (1888); он подвергает сильному нагреванию гидрат окиси с металлическим алюминием:

4Rb.OH + 2Al = 2RbAlO2 + H2 + 2Rb;

операция производится в железном сосуде с железной же пароотводной трубкой и стеклянным приемником, в котором и собирается жидкий вначале Р., похожий на ртуть; от окисления в приемнике металл защищается образующимся при реакции водородом; выход достигает 66% теоретического количества. Это белый, с очень слабым желтоватым отливом, блестящий металл удельного веса 1,52; при —10° он мягок как воск, плавится при 38,5° и при слабом калении образует синие с зеленоватым оттенком пары. По химическим отношениям Р. очень близок к калию; в обычном воздухе почти мгновенно покрывается синевато-серым слоем и вскоре даже загорается; брошенный в воду реагирует весьма энергично и не тонет, благодаря выделяющемуся водороду, который горит, как при калии; дает яркое пламя в атмосфере хлора, в парах брома, йода, серы и мышьяка. Способность образовать при сожигании на воздухе перекись для P. выше, чем для калия. Бекетов для получения окиси Р. Rb2O прокаливал продукт сожигания металла с надлежащим количеством свободного Р. в серебряном тигле, при температуре около 800°; по его исследованиям, теплота образования граммовой частицы из элементов (2Rb, 1/2O2) = 94,9 больших калорий, а теплота растворения в избытке воды (Rb2O, aq) = 69,9 больших калорий; соответствующие данные для калия суть 98,2 и 67,4 больших калорий; а потому — с тем меньшим выделением тепла образуются окиси щелочных металлов из элементов, чем выше атомный вес металла [1], теплота же растворения окисей в избытке воды возрастает с возрастанием атомного веса (1890). Теплоты образования галоидных соединений щелочных металлов находятся в обратном отношении, сравнительно с окисями, к атомному весу, т. е. они тем выше, чем больше атомный вес металла.

Относительно получения и свойств едкого рубидиона Rb.OH и солей Р., простых и двойных, можно повторить многое из того, что известно в этом отношении для калия. Хлористый Р. RbCl хорошо растворим в воде, легкоплавок и летуч; в 100 весовых частях воды при +1° растворяется 76,38 весовых частей, а при +7° — 82,89 весовых частей; найденная плотность пара его (Дьюар и Скотт) 77,5 относительно водорода, а вычисленная 62,5. Получают RbCl из хлороплатината указанным выше путем. Сернокислый Р. Rb2SO4 хорошо кристаллизуется и изоморфен с K2SO4, что можно сказать вообще о соответственных солях Р. и калия; и эта соль значительно растворимее в воде калиевой соли. Азотнокислый Р. RbNO3 очень походит на селитру, отличается большей растворимостью; известна кислая соль 2RbNO3.5HNO3. Углекислый Р. Rb2CO3 расплывчат на воздухе и растворяется в воде с очень значительным выделением тепла; при выпаривании растворов выделяется с содержанием кристаллизационной воды, затем плавится в ней и, при дальнейшем нагревании, потеряв воду, остается в расплавленном виде. Даже очень слабые растворы обладают сильной щелочной реакцией, а крепкие обжигают кожу. В спирту соль растворима весьма мало, чем существенно отличается от углекислого цезия. Обычным путем, т. е. через взаимодействие с гашеной известью, из раствора Rb2CO3 получается RbOH, едкий рубидион, который по меньшей мере столь же едок, как едкое кали, и во всех отношениях с ним сходен. Кислый углекислый Р. RbHCO3 в кристаллическом виде получается при испарении над серной кислотой в эксикаторе раствора Rb2CO3, насыщенного на холоде углекислым газом; он имеет холодящий, напоминающий селитру вкус и слабую щелочную реакцию. Цианистый Р. осаждается в виде кубиков из спиртового раствора синильной кислоты действием RbOH, но очень непостоянен, так что не дает удовлетворительных результатов при анализе. Хромовокислый Р. Rb2CrO4, желтые ромбические кристаллы, обладает щелочной реакцией. Вообще можно сказать, что Р. есть металл, окись которого более сильное, чем K2O, основание, а Rb.OH более сильная, чем KOH, щелочь.

С. С. Колотов. Δ.

Примечания[править]

  1. По Н. Н. Бекетову («Журнал Русского Физико-химического Общества», 1890), теплоты образования окисей Li2O, Na2O, K2O, Rb2O равны 140, 100, 96, 94 большим калориям. Кл. Винклер, действуя порошкообразным магнием на углекислые соли щелочных металлов или на гидраты их окисей, причем восстановление шло и для углекислоты (до СО или даже до угля), пришел в тому заключению, что магний тем легче восстановляет, чем меньше атомный вес щелочного металла; такое заключение обратно, очевидно, выводу Бекетова, который и считает его неверным. По мнению Бекетова, неверность эта обусловлена тем, что у Винклера имели место побочные реакции и, главное, опыты велись в слишком малых размерах и только качественно. По Винклеру магний не восстановляет цезия из Cs2CO3, а по Бекетову из CsOH магнием цезий выделяется весьма легко. По Бекетову — из опытов Винклера можно сделать только то заключение, что магний вообще способен восстановлять щелочные металлы из их кислородных соединений.