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:

$\mathsf{2}\mathsf{1}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{1}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{O}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{R}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{R}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

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

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{540^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

$\mathsf{4}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{700^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

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

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{n}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\cdot }{n}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }$

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

• В растворе нитрат рубидия восстанавливается только атомарным водородом:

$\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\stackrel{Zn,HCl,20^{o}C}{\to }\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\stackrel{Zn,NaOH,100^{o}C}{\to }\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• В твёрдом виде восстанавливается свинцом до нитрита:

$\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{P}\mathsf{b}\stackrel{400^{o}C}{\to }\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{P}\mathsf{b}\mathsf{O}$

• С сульфатом аммония при нагревании вступает в реакцию конпропорционирования:

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{b}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{300-350^{o}C}{\to }\mathsf{R}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

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.