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Características del rubidio

rubidio

El rubidio es un metal blando de características muy curiosos. Cuenta con aplicaciones en la tecnología y para los fuegos artificiales. A continuación, conocerás todos los usos, características y propiedades de este curioso metal.

¿Qué es?

Es un metal blanco y alcalino que se identifica como el elemento 37 de la tabla periódica. Este curioso metal se funde con facilidad a temperatura ambiente y es un metal altamente reactivo. Es el segundo elemento más electropositivo de los alcalinos y se inflama espontáneamente al entrar en contacto con el agua y reacciona con el agua liberando hidrógeno e incendiándolo.

Era considerado en el pasado como un elemento químico raro, pero hace poco se descubrió que es muy abundante en la corteza terrestre, especialmente en su forma de óxido, y en minerales como la leucita, polucita y la zinwaldita. Es el segundo elemento más abundante por debajo del carbono y el cloro y por encima del estroncio y el flúor. En el mar, es el doble de abundante que el litio.

Características del rubidio

Entre las características más básicas del rubidio tenemos:

  • Es un metal alcalino.
  • Es blando y de color blanco plateado brillante. Se torna opaco en contacto con el aire.
  • Puede arden en contacto con el aire con una llama violeta y amarilla.
  • En contacto con el agua reacciona con violencia, desprende e incendia hidrogeno.
  • Puede formar aleaciones con metales alcalinos, alcalinotérreos, oro, bismuto y antimonio.
  • Presenta un único estado de oxidación.
  • Reacciona con hidrógeno, dióxido de carbono, azufre, nitrógeno y halógenos.
  • Es el 16vo metal más abundante en la corteza del planeta.
  • Se emplea en tecnología, en la elaboración de relojes atómicos, tubos de vacío, vidrios especiales y fotocélulas.
  • Se emplea en la construcción de naves espaciales, baterías de película delgada y en bioquímica.

Si quieres conocer más sobre el rubidio a continuación te presentamos sus características químicas, físicas, usos, precauciones y más:

Propiedades físicas y químicas

Símbolo: Rb.

Serie química: Metales alcalinos.

Dureza Mohs: 0,3.

Electrones por nivel: 2, 8, 18, 8, 1.

Masa atómica: 85,4678 u.

Radio medio: 235 pm.

Electronegatividad: 0,82 (escala de Pauling)

Radio atómico (calc): 265 pm (radio de Bohr)

Radio covalente: 211 pm.

Radio de van der Waals: 303 pm.

Calor específico: 363 J/(K·kg).

Conductividad eléctrica: 7,79·106 S/m.

Conductividad térmica:               58,2 W/(K·m).

Densidad: 1532 kg/m3.

Entalpía de fusión: 2,192 kJ/mol.

Entalpía de vaporización: 72,216 kJ/mol.

Presión de vapor: 1,56·10-4 Pa a 312,6 K.

Punto de ebullición: 961 K (688 ℃).

Punto de fusión: 312,46 K (39 ℃).

Velocidad del sonido: 1300 m/s a 293,15 K (20 °C).

Historia ¿Quién descubrió el rubidio?

Fue descubierto por Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff en el año 1861. Ambos utilizaron un espectroscopia en una muestra de lepidolita al notar dos rayas rojas en su espectro de emisión.

Desde entonces este elemento tuvo pocas aplicaciones hasta que en 1920 se empezó a utilizar en células fotoeléctricas, en investigación y desarrollo, en la electrónica y en la química.

Configuración electrónica del rubidio

A continuación, te presentamos las configuraciones electrónicas del flúor, rubidio y calcio para que puedas compararlas y notar sus diferencias:

Fluor: 1s2 2s2 2p5.

Calcio: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2,

Rubidio: 1s2 2s2 sp6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s1.

La configuración electrónica es un método que nos indica la forma en la que se distribuyen los electrones con ayuda del modelo de las capas electrónicas. Para realizarla se utiliza el diagrama de Moeller.

Esta configuración del rubidio es así debido a su total de 37 electrones. Al aplicar la regla de la lluvia obtenemos su configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s1.

Abundancia y obtención

No es un elemento muy abundante, pero es de los 56 que conforman el 0,05% del peso total de la misma. Es el 23er elemento más abundante y el 16º de todos los metales, superando al plomo, zinc y cobre.

Suele encontrarse como subproducto en la obtención de cesio y litio y suele ser considerado como una impureza en algunos minerales. Es abundante en la polucita, leucita, zinwaldita y lepidolita, en esta última se encuentra en una concentración de hasta el 3,15%.

El rubidio se extrae de la lepidolita y la polucita y sus yacimientos más abundantes se encuentran en el lago Bernic en Manitoba, Canadá.

Para obtenerlo se reduce el cloruro de rubidio con calcio al vacío o se calienta con hidróxido de magnesio en una corriente de hidrogeno.

Puede obtenerse en pequeñas cantidades si calientas sus compuestos en una mezcla de óxido de bario y cloro.

Isótopos

Se conocen hasta 24 isótopos de rubidio, pero solo puedes encontrar en la naturaleza dos de ellos, el Rb-85 y el radioactivo Rb-87. El rubidio mezclado suele ser un poco radiactivo.

El isótopo Rb-87 se desintegra en varios cientos de miles de años por lo que se usa para datar las rocas. Al descomponerse, se convierte en Sr-87, un isotopo de estroncio estable que emite partículas betas negativas. Según las cantidades de ambos se puede determinar la edad de una roca siempre que no haya sufrido alguna alteración luego de haberse formado.

Su frecuencia de resonancia es empleada para establecer normas y para la calibración de osciladores empleados en transmisores de radios y televisión y para la sincronización en redes de navegación, comunicación satelital y redes de telecomunicación.

En el caso del isótopo Rb-82 tenemos que se emplea en medicina, para obtener imágenes del corazon a través de la tomografía por emisión de positrones. Este isotopo tiene una vida de unos 1237 minutos, por lo que se prepara antes de ser administrado porque desintegra por completo en un día.

Precauciones

El rubidio es conocido por reaccionar con violencia con el agua provocando el encendido del hidrógeno que es desprendido durante la reacción.

Para que pueda almacenarse con seguridad y mantenga su pureza, se emplea un aceite mineral seco, el vacío o una atmosfera inerte.

Etimología

Su nombre proviene del latín “rubidus” que significa rojo profundo o rojo oscuro y que viene de las líneas espectrales rojas obtenidas durante su descubrimiento.

Usos del rubidio

El rubidio es un metal que se ioniza con suma facilidad, por lo que se estudia su uso en motores iónicos para naves espaciales, aunque el cesio y el xenón son más efectivos para tal aplicación.

También se emplea para:

  • Actúa como fluido de trabajo para turbinas de vapor.
  • Como getter o afinador de vacío, es decir, para absorber los últimos gases de los tubos de vacío para que funcionen a la perfección.
  • Componente de LDR fotorresistencias o Light dependant resistors, en ellas la resistencia varía según la iluminación que reciben.
  • El compuesto RbAg4I5 presenta la mayor conductividad eléctrica a temperatura ambiente conocida y puede tener aplicaciones únicas para elaborar baterías de láminas delgadas.
  • En fuegos artificiales se utiliza para obtener el color púrpura.
  • Fabricar cristales especiales para fibra óptica y equipos de visión nocturna.
  • Puede reemplazar el cesio en algunas aplicaciones químicas.
  • Recubrir fotoemisores de telurio-rubidio en células fotoeléctricas y detectores electrónicos.
  • Se emplea en tomografía por emisión de positrones, para separar ácidos nucleicos y virus y para tratar la epilepsia.
  • Se estudia su uso en generadores termoeléctricos, pues los iones de rubidio generados a elevadas temperaturas y conducidos en un campo magnético pueden generar electricidad.

Efectos del Rubidio sobre la salud

Es moderadamente tóxico si se consume por ingestión y en caso de incendios provoca quemaduras térmicas. En contacto con la piel reacciona con la humedad y forma hidróxido de rubidio, esto puede provocar quemaduras en la piel y los ojos.

Su consumo provoca ataxia, irritación, ulceras en la piel, nerviosismo y problemas para ganar peso. Puede agravar los desequilibrios de potasio y problemas del corazón.

Para tratar a una persona que tuvo contacto con rubidio en sus ojos es necesario enjuagar el área afectada con agua durante 15 minutos y buscar ayuda médica inmediata. Si el contacto fue en la piel, se debe retirar el rubidio, enjuagar, buscar ayuda médica y tirar la ropa contaminada.

Si lo inhalas sal al aire libre, si sientes mucha irritación, debes buscar ayuda médica de inmediato.

Si se dio una ingestión, no se debe provocar el vómito, es necesario buscar ayuda médica de inmediato.

¿Cómo citar?

Ing. Chirinos A. (S.F.). Características del rubidio. Disponible en: https://www.caracteristicas.pro/rubidio/