Rubidium

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Introduction

Rubidium
Krypton ← Rubidium → Strontium
K
Lattice body centered cubic.svg



37

Rb

Rb
Cs
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Informations générales
Nom, Symbole, NuméroRubidium, Rb, 37
Série chimiqueMétal alcalin
Groupe, Période, Bloc1 (IA), 5, s
Masse volumique1,532 g·cm (solide, 20 °C),

1,475 g·cm (liquide, 39 °C)
Dureté0,3
Couleurblanc argenté
N° CAS7440-17-7
N° EINECS231-126-6
Propriétés atomiques
Masse atomique85,4678 ± 0,0003 u
Rayon atomique235 pm (265 pm)
Rayon de covalence2,20 ± 0,09 Å
Rayon de Van der Waals244 pm
Configuration électronique[Kr] 5s
Électrons par niveau d'énergie2, 8, 18, 8, 1
État(s) d'oxydation1
Oxydebase forte
Structure cristallineCubique centré
Propriétés physiques
État ordinaireSolide
Point de fusion39,30 °C
Point d'ébullition688 °C
Énergie de fusion2,192 kJ·mol
Énergie de vaporisation72,216 kJ·mol
Volume molaire55,76×10 m·mol
Pression de vapeur1 Pa à 160,85 °C
Vitesse du son1 300 m·s à 20 °C
Divers
Électronégativité0,82
Chaleur massique363 J·kg·K
Conductivité électrique7,79×10 S·m
Conductivité thermique58,2 W·m·K
Énergies d'ionisation
1 : 4,177128 eV2 : 27,2895 eV
3 : 40 eV4 : 52,6 eV
5 : 71,0 eV6 : 84,4 eV
7 : 99,2 eV8 : 136 eV
9 : 150 eV10 : 277,1 eV
Isotopes les plus stables
isoANPériodeMDEdPD
MeV
Rb72,17 %stable avec 48 neutrons
Rb27,83 %47×10 aβ-0,283Sr

Le rubidium est un élément chimique, de symbole Rb et de numéro atomique 37.

C'est un métal alcalin, mou et argenté qui devient liquide près de 40 °C (à 39,3 °C). Il peut être obtenu liquide à température ambiante grâce au phénomène de surfusion, comme le césium et le gallium ; le mercure étant le seul métal liquide à cette température.

Son nom vient du latin rubidus (rouge foncé), du fait de la couleur rouge des lignes spectrales qui ont permis de le détecter.

La présence de rubidium a été établie en 1861 par Robert Wilhelm Bunsen et par Gustav Kirchhoff dans les lignes spectrales de la lépidolite. Il a été isolé l'année suivante par Bunsen.

Comme les autres métaux alcalins, il s'enflamme spontanément dans l'air et réagit violemment avec l'eau.

Rubidium/Métal en ampoule de verre.

Production

On le trouve sous forme de traces (Rb2O, RbCl) dans des minerais :

  • la carnallite : KMgCl3.6H2O
  • un sulfate multiple : KAlSi2Al2S4O10
  • la triphyline : LiFePO4

On en trouve également dans les eaux minérales (6.10) et l'eau de mer (2.10).

Isotopes

Parmi les 24 isotopes du rubidium, seuls deux sont présents dans les minerais :

  • Rb (72,2%) ;
  • Rb (27,8%) faiblement radioactif.

Composés

On connait quatre oxydes du rubidium : Rb2O, Rb2O2, Rb2O3 et RbO2.

Les autres composés communs sont le chlorure RbCl, le fluorure RbF, et le sulfate Rb2SO4.

Utilisations

  • Cellules photovoltaïques : il est utilisé en alliage avec le césium.
  • Verre de sécurité : l'ajout de carbonate de rubidium (Rb2CO3) ou d'oxyde de rubidium (Rb2O) permet d'obtenir du verre de sécurité par trempage.
  • Médecine :
  • Examen de la perfusion du myocarde : du fait de sa similitude avec le potassium, l'isotope radioactif émetteur de positrons, le Rb, de courte demi-vie (75 secondes), est utilisé comme un indicateur d'ischémie en TEP.
  • Fabrication de certains médicaments nooanaleptiques.
  • Horloge atomique : transition hyperfine de Rb à 6,834682611 GHz. L'emploi de cette transition permet d'obtenir des horloges commerciales compactes et de bas coût, ayant une stabilité relative de fréquence de 5×10 (soit une erreur possible de 1 seconde sur un peu plus de 600 ans). Il existe également des horloges appelées "fontaines atomiques", fonctionnant avec du Rb refroidi et manipulé par laser, qui atteignent des stabilités relatives de fréquence bien meilleures, comprises entre 10 et 10. .
  • Capteur de gaz pour tube cathodique et tube électronique : on l'utilise comme getter (capteur de gaz) pour parfaire le vide.
  • Il est quelquefois utilisé pour obtenir la couleur violette dans les feux d'artifice.