Гідроксид рубідію

Шаблон:Речовина Гідрокси́д рубі́дію, рубі́дій гідрокси́д — неорганічна сполука ряду гідроксидів складу RbOH. За звичайних умов є біло-сірими кристалами, як активно вбирають вологу з повітря. Проявляє дуже сильні осно́вні властивості.

Застосовується як каталізатор в органічному синтезі, а також у виготовленні низькотемпературних акумуляторів.

Отримання

Основним методом синтезу гідроксиду рубідію є реакція обміну між гідроксидом барію та солями рубідію (Шаблон:Li або Шаблон:Li):

$\mathrm{R}{\mathrm{b}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\downarrow }$

Після відокремлення малорозчинного сульфату барію, розчин із гідроксидом повільно нагрівають при 300 °C у платиновій чашці у струмені чистого водню.

Рідше застосовується отримання RbOH електролізом водного розчину Шаблон:Li, аналогічно до методу отримання інших лугів:

$\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

Зазвичай електроліз проводить із використанням ртутного катода, на якому іони рубідію утворюють рідкі амальгами:

$\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{R}{\mathrm{b}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{\mathrm{-}}$

$\mathrm{R}{\mathrm{b}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{e}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{H}{\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}\mathrm{\to }\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{H}{\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}$

Амальгами виділяються з реакційної системи та переводяться в іншу, де відбувається розкладання їх водою з утворенням гідроксиду рубідію:

$\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{H}{\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}{\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}$

За цим методом утворюється розчин RbOH концентрацією близько 50% та практично чистий від забруднюючих домішок (хлору, хлориду рубідію). Подальше концентрування розчину відбувається шляхом упарювання у вакуумі за високої температури.

Особливо чистий гідроксид рубідію отримують дією води на металевий рубідій в інертному середовищі:

$\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

Хімічні властивості

Гідроксид рубідію добре дисоціює у воді:

$\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{R}{\mathrm{b}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$

При поглинанні вологи з повітря утворює гідрати різного складу, які розкладаються при нагріванні:

$\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\cdot }\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{47-54^{o}C,vacuum}{\to }\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\cdot }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\cdot }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{300^{o}C,[H_2]}{\to }\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Він проявляє сильні лужні властивості, активно реагуючи із кислотами і кислотними оксидами:

$\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\to }\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\to }\mathrm{R}{\mathrm{b}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}{\mathrm{H}}_{\mathrm{(}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{.}\mathrm{)}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{R}{\mathrm{b}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

При окисненні гідроксиду рубідію киснем та озоном утворюються Шаблон:Li та Шаблон:Li рубідію відповідно:

$\mathrm{4}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}{\mathrm{H}}_{\mathrm{(}\mathrm{l}\mathrm{i}\mathrm{q}\mathrm{.}\mathrm{)}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{450^{o}C}{\to }\mathrm{4}\mathrm{R}\mathrm{b}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{4}\mathrm{R}\mathrm{b}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{20^{o}C}{\to }\mathrm{4}\mathrm{R}\mathrm{b}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Заходи безпеки

Реакції розчинення рубідію та гідроксиду рубідію у воді відбуваються із виділенням великої кількості тепла, що може призвести до перегрівання та вибуху.

Гідроксид рубідію є токсичною речовиною, при контакті зі шкірою спричинює появу серйозних опіків.

Застосування

Гідроксид рубідію є прекурсором для отримання інших сполук рубідію. Використовується у виготовленні низькотемпературних акумуляторів, а також як каталізатор в органічному синтезі.

Див. також

• Озонід рубідію
• Супероксид рубідію

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru