Рубидий және цезий

Оңтүстік Қазақстан обылысы
Шардара ауданы
№ 16 колледж
Орындаған: Тұ-43 топ студенті Мухамадеева Зарина Фаридовна
Жетекшісі: Айтенова Нұргул Ыдырысқызы

Бос күйде екі металда күміс түсті және кесілгенде металдық жылтыры бар. Кейде байқалатын сары түсті металда қоспалардың болуымен түсіндіріледі, бірақ сонда да цезийге - сары-алтын түстес түс тән деп жорамалдайды. Екі металл да ауа оттегінде жанып оңай қосылады. Олар сумен де әрекеттесіп мұзды -108°С-да (рубидий қатысында) және 116°С-да (цезий қатысында) ыдыратады. Қарастырылып отырған металдар мен галогендер арасындағы реакция өте белсенді өтеді.

Қызығы, 300°С-қа дейін қыздырса екі металл да шыныдан жай кремнийді ығыстырады, сондықтан шыны тез бұзылады. Сол себеппен, тек жоғарыда қарастырылған литиймен ғана емес натрий, калиймен салыстыр- ғанда рубидий мен цезий реакцияға түскіш болып табылады.

Балқу температуралары литийден рубидий мен цезийге ауысқаңда төмендейтінін және осы екеуі үшін сәйкесінше 39 және 28,5°С құрайды.   Сол  себепті литий, рубидий мен цезийге қарағанда бу күйге оңай ауысады.                                                                                    

Рубидийге әсіресе цезийгс орыс физигі А.Г.Столетов зерттеген фото- электрлік эффект құбылысы тән. Оның маңыздылығы сәулелендіру эсерінен сілтілік металл бетінен электрондар бөлінеді: Егер бұл электрондар өткізгішке тисе, онда металл-өткізгіш тізбегінде тізбекке   қосылған сезгіш талванометрдің стрелкасын ауытқумен көрінетін электролиттік ток пайда болады.                    

Рубидий және цезий гидридтері ұқсас жылтыр, түссіз кристалдар. Ылғал қатысындд олар ауада келесі схема бойынша тотығады:

МеН+Н₂O        МеОН.

Гидридтердің буларының серпімділігі 364°С температурада (рубидий гидриді), 389°С-да (цезий; гидриді).                                 

Рубидий мен цезий дейтеридтері алынған. Дейтеридтер сияқты гидридтері фтор,  хлормен орекеттескенде жалынданады, спиртпен әрекеттес кенде аккоголят түзеді, ацетонмен карбидтер, күшті тотықсыздандырғыш және полимерпзация және конденсация реакциясына катализатор ретінде  қолданады.

Рубидий және цезийдің нормальды потенциалдары сулы  ерітіндідегі тұздарының ерітінді литида сияқты теріс мәнді, рубидийдің потенциалы - 2,99, цезийдің - 3,02в.

Цезий	Рубидий	Литий
-2,9	-2,7	2,1

Оттекпен қосылыстары

Рубидий және цезий ауада тотыққанда жай тотық Rb₂O және Cs₂O түзбейді, сары түсті пероксидтер Rb O ₂ және Cs₂O түзеді. Олар қатты заттар, 412 және 432 ⁰ С-да балқиды, балқымалары қара түске боялған. Ертеректе, рубидий және цезий пероксидінің формуласы Ме₂0₄-ке сәйкес деп саналған, бірақ қазіргі кезде рентгендік анализ мәліметтері негізінде лероксидтін кристалл торлары Ме⁴ және О₂ иондарымен түзілетіні көрсетілген, сондықтан бұл пероксидтер Н0₂ радикалының тұздары ретінде қарастыруға болады.

Сонымен бірге рубидий мен цезийдің Ме₂0₂ және Ме₂0₃ құрамды пероксидті қосылыстары белгілі; соңғысы рубидий мен цезий жағдайында қос қосылыс түрінде қарастырылады: Ме₂0₂2Мс0₂. Барлық пероксидті қосылыстары, Ме0₂ түрдегі өте күшті тотықтырғыштар, кейде жарылуға дейін әрекеттеседі.

Рубидий мен цезийдің нормальды оксидтері Rb₂0 және Сs₂0 өте қиын алынады. Н.Н.Бекетов мәліметі бойынша (1890 ж.) Rb ₂0 металдық рубидийге таза құрғақ ауа жібере отырып және сосын алынған оксидтерді күміс тигльде азот ағымында металдық рубидий қоса отырып алады.

Н.Н.Бекетон бойынша, цезий оксидін таза құрғақ ауаны күміс тигльде металдық цезийге 60-90°С-да ауа қатысынсыз жіберіп алуға болады деп есептелген; алынған өнімді алдымен 300⁰ С-та дейін, сосын оны металдық цезий қоса отырып екі есе қызыл күйге дейін қыздырады.

Рубидий оксиді түссіз октаэдрлік кристалдар ашық-сары түсті, қыздырса алтын-сары және қызыл түске ауысады. 400 ⁰ С-дан жоғары температурада рубидий оксиді ыдырап металл мен пероксид Rb₂0₂ түзіледі.

Екі оксидтің де түзілу жылуы (ккал/моль) литий оксидінің түзілу жылуына қарағанда төмен:

Литий оксиді         143,5

Рубидий оксиді     83,5

Цезий оксиді         82,7

Екі оксидтер де сумен аса белсенді қосылады, Rb ОН жәнс СsОН түзеді. Рубидий  және цезий  гидрооксидтерінің ерігіштігі литий гидроксидіне қарағанда жоғары және сәйкесінше 1833 және 3863 г/л, ал литий гидрок -сидінің ерігіштігі бар болғаны 127 г/л Г барлық берілген 15°С-да).

Сулы ерітіндіден кристалданғанда рубидий гидроксиді екі кристаллогидрат беруі мүмкін – Rb ОН Н₂0, бұл сулы ерітіндіден 100°С-дан  жоғары температурада тұнбаға түседі, және ерітінді 185°С-да күкірт  қышқылында аздап булағанда RbОН 2Н ₂О алынады. Цезий үшін тек бір кристаллогидрат белгілі CsOH H₂ O.

Рубидиңі және цезий гидроксидтері ерітіңдісі іс жүзінде барийгидрок- сидіне  сілтілік металл сульфатын әрекеттестіру арқылы алады:

Ме₂S0₄+Ва(ОН)₂          2МеOH+BaSO ₄

Жоғарыда келтірілген оттекті қосылыстардан басқа -рубидий мен цезийге озонидтер белгілі, оларды қатты гидроксидтерді озонмен әрекеттестіру арқыды алады. Гидроксидтің беткі қабаты қоңыр-қызыл түспен боялады, құрамы МеО₃.

Озоyидтер натрий және калийге де белгілі, озонидтердің  тұрақтылығы натрийден рубидий мен цезийге өседі.

Әдебиеттер тізімі:

1. Ферсман А.Е. Редкие металлы. 1932, № 4-5.
2. Сажин Н.П., Меерсон Г.А. Редкие элементы в новой технике // Хим. наука и пром., 1956. Т.І, № 5.
3. Меерсон Г.А. и Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов. Метиаллургиздат, 1954.
4. Зеликман А.Н., Самсонов Г.В., Крейн О.Е. Металлургия редких металлов. Металлургиздат, 1954.
5. Тронов В.Г. Кклад русских ученых в химию редких элементов. Изд. Знание, 1952.
6. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. Изд. АН СССР, 1950.

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: