Нитрат рубидия

Нитрат рубидия
Общие
Систематическое наименование	Нитрат рубидия
Традиционные названия	Азотнокислый рубидий
Хим. формула	RbNO3
Физические свойства
Состояние	Белые кристаллы
Молярная масса	147,47 г/моль
Плотность	3,112 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	313; 314 °C
Мол. теплоёмк.	99,0 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-494,7 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	53,520; 30980 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,52
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитрат рубидия — соль щелочного металла рубидия и азотной кислоты с формулой RbNO₃. Бесцветный гигроскопический кристаллический порошок, без запаха.

Получение

Нитрат рубидия получается действием азотной кислоты на металлический рубидий, его оксид, гидроксид или карбонат:

[math]\displaystyle{ \mathsf{21\ Rb + 26\ HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ 21\ RbNO_3 +\ NO\uparrow +\ N_2O\uparrow +\ N_2\uparrow +\ 13\ H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{Rb_2O + 2\ HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ RbNO_3 + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{RbOH + HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ RbNO_3 + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{Rb_2CO_3 + 2\ HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ RbNO_3 + CO_2\uparrow +\ H_2O } }[/math]

Физические свойства

Нитрат рубидия образует бесцветные гигроскопичные кристаллы тригональной сингонии, пространственная группа P 31m, a = 1,045 нм, c = 0,738 нм, Z = 9. При 164°С переходит в кубическую фазу с параметром ячейки a = 0,4380 нм. При 220°С переходит в гексагональную фазу, а при 283°С — в кубическую. Жидкий нитрат рубидия имеет большую плотность (2,395⁴⁰⁰ г/см³), чем твёрдое вещество. В вакууме при 450-500°С нитрат рубидия возгоняется без разложения, что можно использовать для его очистки. Расплавленный нитрат рубидия сильный окислитель, он разрушительно действует на кварц, платину и другие металлы.

Химические свойства

• При нагревании выше температуры плавления разлагается

[math]\displaystyle{ \mathsf{2\ RbNO_3 \ \xrightarrow{540^oC}\ 2\ RbNO_2 + O_2\uparrow } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{4\ RbNO_3 \ \xrightarrow{700^oC}\ 2\ Rb_2O + 2\ N_2 + 5\ O_2\uparrow } }[/math]

• При смешении концентрированных растворов нитрата рубидия и азотной кислоты образуются сольваты (n=1÷2):

[math]\displaystyle{ \mathsf{2\ RbNO_3 + \mathit{n}HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ RbNO_3\cdot\mathit{n}HNO_3\downarrow } }[/math]

также образуются сольваты с перекисью водорода: 7RbNO₃•3H₂O и 2RbNO₃•H₂O.

• В растворе нитрат рубидия восстанавливается только атомарным водородом:

[math]\displaystyle{ \mathsf{RbNO_3 + 2\ H \ \xrightarrow{Zn, HCl, 20^oC}\ RbNO_2 + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{RbNO_3 + 8\ H \ \xrightarrow{Zn, NaOH, 100^oC}\ RbOH + NH_3\uparrow + H_2O } }[/math]

• В твёрдом виде восстанавливается свинцом до нитрита:

[math]\displaystyle{ \mathsf{RbNO_3 + Pb \ \xrightarrow{400^oC}\ RbNO_2 + PbO } }[/math]

• С сульфатом аммония при нагревании вступает в реакцию конпропорционирования:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2RbNO_3 + (NH_4)_2SO_4 \ \xrightarrow{300-350^oC}\ Rb_2SO_4 + 2N_2O + 4H_2O } }[/math]

Применение

Калориметрия

Нитрат рубидия используется как химический стандарт для калибровки калориметров по температуре и теплоемкости. Обычно для этих целей используется фазовый переход при 164,2 °С.

Литература

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. — М.: «Химия», 1970. — 408 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.