元素的基本信息
元素符号:Rb
原子序数:37
中文名称及拼音:铷 rú
英文名称:Rubidium
相对原子质量:85.468
原子核外电子排布式:[Kr]5s1
重要的同位素及其天然丰度:85Rb 72.17(2)%,87Rb 27.83(2)%
常见的同素异形体:
地壳中的含量(mg·kg-1):9.0×101
海洋中的含量(mg·L-1):1.2×10-1
是否生命必需元素:
人体中的含量(g,按照体重70kg计):0.32
人体中含量占体重百分数(%):0.00046
常见氧化态:0,+1
元素电负性:0.82
原子半径(pm):248 (CN=12)
离子半径(pm):152(Rb+,CN=6),161(Rb+,CN=8),
172(Rb+,CN=12)
元素第一电离能(kJ·mol-1):403.03
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1):46.884
单质的基本物理量
化学式:Rb
熔点(°C):39.30
沸点(°C):688
密度(g·cm-3):1.53
比热容298.15K(mol-1·K-1):31.1
熔化热(kJ·mol-1):2.19
汽化热(kJ·mol-1):
原子化焓(kJ·mol-1):80.9±0.8
单质的热力学数据
化学式:Rb
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1):
0.0(s),80.9(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1):
0.0(s),53.1(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1):
76.8(s),170.1(g)

元素在自然界的存在形式
常见的存在形式:没有单独富集形成独立矿物,主要并存在白榴石、铯榴石、锂云母、光卤石、海水、盐湖卤水、矿泉之中。
常见存在形式的化学式:RbCl
主要存在地:南非、美国、加拿大、赞比亚、纳米比亚,中国新疆和江西等地。
其他
电极反应与标准电极电势:
电极反应 E/V
Rb+ + e- ⇌ Rb -2.98

某些化合物沉淀Ksp:
金属离子 阴离子 Ksp
[Co(NO2)6]3- 1.5×10-15
[PtCl6]2- 6.3×10-8
Rb+ [PtF6]2- 7.7×10-7
[SiF6]2- 5.0×10-7
ClO-4 3.0×10-3
IO-4 5.5×10-4
元素发现简史
发现时间、发现者:

1861年 德国化学家本生(Robert Bunsen)和物理学家基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)

命名时间、命名者:

1861年 德国化学家本生(Robert Bunsen)和物理学家基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)

命名的意思:

源于拉丁语rubidus(深红色)。

发现简史:

德国化学家本生(Robert Bunsen)和物理学家基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)相识于波兰,并先后至德国海德堡大学工作。本生一生发明了一系列用于分离、鉴定、测量化学物质的技术。例如,他对普通的化学电池装置进行优化,使之得以制备并分离大量纯金属;再如,发明价廉实用、沿用至今的“本生灯”。本生灯用煤气做燃料,其非发光火焰不会干扰被测物质发出的有色火焰,因此可用于各种金属和盐类的火焰实验。这项有趣的火焰检测工作因发明“分光镜”的基尔霍夫的加入而变得意义重大。基尔霍夫建议通过分光镜来观察不同物质燃烧时所发出的光,借以区分颜色类似的火焰。

本生和基尔霍夫的合作擦出了明亮的火花,他们发明了一种分析物质成分、检测元素的新方法,即“光谱分析法”。他们将光谱分析法用于化学元素的分析,发现不同元素通过燃烧发出的火焰光通过分光镜,会显现出不同颜色光线的组合,这是元素独特的指纹特征,称为“线光谱”。光谱分析法稳定可靠,且极为灵敏,是用于发现新元素的重要手段。

本生和基尔霍夫研究了各种材料的光谱,1860年发现了铯。1861年,他们在矿泉水中发现了另一种碱金属,将其命名为Rubidium,意为“深红色”,因其线光谱的特征颜色而得名。

他们在锂云母中也发现了铷元素的存在,处理锂云母所得到的氧化铷(Rb2O)仅占锂云母的0.24%。锂云母中所含的钾和铷都容易与氯铂酸形成难溶盐,但这些盐在热水中的溶解度有所不同。由此可通过分步结晶而获得溶解度较小的六氯铂酸铷(Rb2PtCl6)。进一步用氢气还原六氯铂酸铷,便可得到氯化铷(RbCl)。本生和基尔霍夫通过电解熔融的氯化铷成功分离得到铷单质,并测得其密度为1.65g·cm-3(现代值:1.53g·cm-3)。

参考文献
[1] 叶蕊. 化学工程师, 1997(05), 46.
[2] [2019-08-02]. https://www.sciencehistory.org/historical-profile/robert-bunsen-and-gustav-kirchhoff.
[3] [2019-08-02]. https://eic.rsc.org/feature/look-who-discovered-caesium-/2020183.article.