Теория:
Степень окисления рубидия (Rb) во всех сложных соединениях всегда равна +1. Это состояние является единственно возможным и типичным для всех элементов его группы.
Значение 0 встречается только в простом веществе (металлический рубидий).
Отрицательных степеней окисления рубидий не проявляет, так как является чрезвычайно активным металлом.
Рубидий находится в 1-й группе (главная подгруппа I группы) и является s-элементом 5-го периода.
Как s-элемент, он обладает электронной конфигурацией [Kr] 5s1. На внешнем слое у рубидия находится всего один электрон.
Рубидий проявляет единственную степень окисления +1. Это связано с тем, что атому энергетически выгодно отдать один внешний электрон, чтобы приобрести устойчивую электронную конфигурацию благородного газа криптона.
В отличие от лития или натрия, рубидий обладает еще более выраженными металлическими свойствами из-за большего радиуса атома, что делает его одним из самых активных металлов.
Чтобы определить возможные значения, используют электронную формулу.
Например:
Рис. 1. Возможные степени окисления рубидия: 0, +1. Рубидий никогда не проявляет других степеней окисления в химических реакциях.
На их формирование влияют электронное строение (один s-электрон), положение в 1-й группе (щелочные металлы) и очень низкое значение электроотрицательности 0,82 по шкале Полинга.
Причина стабильности рубидия — наличие единственного валентного электрона, который удерживается ядром очень слабо из-за большого расстояния от центра атома.
5s [↑].5s [ ] (соответствует Kr).Рис. 2. Процесс окисления рубидия: атом Rb теряет внешний электрон, превращаясь в стабильный катион рубидия (I).
Все соединения рубидия являются типичными солями или основаниями, где металл всегда имеет положительный заряд:
Высшая степень окисления рубидия равна +1. Она соответствует номеру его группы (IА) в таблице Менделеева.
Низшей степени окисления для рубидия (в плане отрицательных значений) не существует. В металлическом состоянии СО равна 0.
Важно: Рубидий настолько активен, что воспламеняется на воздухе, образуя не только оксид, но и надпероксид RbO2, где СО рубидия все равно остается +1.
Знак заряда зависит от крайне низкой электроотрицательности (ЭО) рубидия.
Валентность рубидия всегда равна I.
Так как Рубидий — щелочной металл 1-й группы, его СО в сложных веществах всегда +1.
Это помогает находить СО других элементов, например, кислорода в сложных пероксидах.
Пример для Rb2SO4 (сульфат рубидия):
Сумма всех СО равна 0. Обозначим СО серы за x. Рубидий +1, кислород -2.
2 · (+1) + x + 4 · (-2) = 0
2 + x — 8 = 0 ⇒ x = +6
| СО | Цвет соединений | Примеры соединений |
|---|---|---|
| +1 | Белый / Бесцветный (ионы Rb⁺ бесцветны) | RbOH, RbCl, Rb2CO3 |
| 0 | Серебристо-белый | Rb (Металлический рубидий) |
▶️ Дано:
Соединение: Rb2O.
⌕ Найти:
Определите СО рубидия.
✨ Решение:
Рубидий — элемент I группы главной подгруппы. В сложных соединениях он всегда проявляет СО +1.
✅ Ответ:
Rb(+1).
Отметьте правильные утверждения для Рубидия (Rb):
Правильные ответы: 1, 3, 5.
Разбор ошибок:
2 — неверно: у рубидия только +1.
4 — неверно: в RbH у рубидия +1, а у водорода -1.
Нет, рубидий — щелочной металл, его единственный валентный электрон на 5s-подуровне легко отрывается.
А для отрыва второго электрона потребовалось бы разрушить устойчивый внутренний слой, что невозможно в химических реакциях.
Рубидий обладает крайне низкой электроотрицательностью (0,82). Это означает, что он практически не способен удерживать свои электроны, не говоря уже о притягивании чужих.
Поэтому он всегда выступает только как донор электронов.
В надпероксиде рубидия СО металла остается стабильной и равна +1. Дробный формальный заряд приходится на атомы кислорода в супероксид-ионе.