ไดรูบิเดียม

ไดรูบิเดียม
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	25681-81-6 ;
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ;
เคมสไปเดอร์	4937536 ;
PubChem CID	6432277;
	อินชิ InChI=1S/2Rb คีย์: MQZGYYYBCTXEME-UHFFFAOYSA-N ;
	รอยยิ้ม [Rb][Rb];
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	อาร์บี2
มวลโมลาร์	170.9356 กรัม·โมล−1
อันตราย
	ความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OHS/OSH):
อันตรายหลัก	ไวไฟ
	เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

ไดรูบิเดียมเป็นสารโมเลกุลที่มี อะตอม ของรูบิเดียม สองอะตอมพบในไอระเหยของรูบิเดียม ไดรูบิเดียมมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์ ที่ใช้งานได้สองตัว มีการศึกษาทั้งในเชิงทฤษฎีและเชิงทดลอง^[¹^] ไตรเมอร์ ของรูบิเดียมก็ได้รับการสังเกตเช่นกัน

การสังเคราะห์และคุณสมบัติ

ไดรูบิเดียมเกิดขึ้นเมื่อไอของรูบิเดียมถูกทำให้เย็นลง เอนทาลปีของการเกิด (Δ _f H ^° ) ในเฟสแก๊สคือ 113.29 kJ/mol ^{[ 2 ]}ในทางปฏิบัติ เตาอบที่ให้ความร้อนถึง 600 ถึง 800K พร้อมหัวฉีดสามารถพ่นไอออกมาซึ่งจะควบแน่นเป็นไดเมอร์^{[ 3 ]}สัดส่วนของ Rb ₂ในไอของรูบิเดียมจะแปรผันตามความหนาแน่น ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ที่ 200°C ความดันย่อยของ Rb ₂มีเพียง 0.4% ที่ 400°C คิดเป็น 1.6% ของความดัน และที่ 677°C ไดเมอร์มี 7.4% ของความดันไอ (13.8% โดยมวล) ^{[ 4 ]}

ไดเมอร์ของรูบิเดียมเกิดขึ้นบนพื้นผิวของนาโนหยดฮีเลียมเมื่ออะตอมของรูบิเดียมสองอะตอมรวมตัวกันเพื่อสร้างไดเมอร์:

Rb + Rb → Rb ₂

Rb ₂ยังถูกผลิตขึ้นใน เมทริก ซ์ฮีเลียมแข็งภายใต้ความดัน อีกด้วย ^{[ 5 ]}

อะตอมรูบิเดียมที่เย็นจัดสามารถเก็บไว้ในกับดักแม่เหล็กไฟฟ้าได้ จากนั้นจึงเกิดการเชื่อมโยงด้วยแสงเพื่อสร้างโมเลกุลในสถานะกระตุ้น ซึ่งสั่นด้วยอัตราที่สูงมากจนแทบจะไม่ยึดติดกัน^{[ 6 ]}ในกับดักเมทริกซ์ของแข็ง Rb ₂สามารถรวมกับอะตอมของโฮสต์เมื่อถูกกระตุ้นเพื่อสร้างเอ็กซิเพล็กซ์เช่น Rb ₂ ( ³ Π _u )He ₂ในเมทริกซ์ฮีเลียมของแข็ง^{[ 7 ]}

ไดเมอร์รูบิเดียมเย็นยิ่งยวดกำลังถูกผลิตขึ้นเพื่อสังเกตผลกระทบควอนตัมบนโมเลกุลที่กำหนดไว้อย่างดี เป็นไปได้ที่จะผลิตชุดโมเลกุลที่หมุนรอบแกนเดียวกันทั้งหมดด้วยระดับการสั่นสะเทือนต่ำสุด^{[ 8 ]}

สเปกตรัม

ไดรูบิเดียมมีสถานะกระตุ้นหลายสถานะ และแถบสเปกตรัมเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนผ่านระหว่างระดับเหล่านี้ รวมกับการสั่นสะเทือน สามารถศึกษาได้จากเส้นดูดกลืนแสง หรือจากการเรืองแสงที่เหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์การเรืองแสงที่เหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์สามารถเปิดเผยอายุขัยของสถานะกระตุ้นได้^{[ 1 ]}

ในสเปกตรัมการดูดกลืนของไอระเหยรูบิเดียม Rb ₂มีผลอย่างมาก อะตอมเดี่ยวของรูบิเดียมในไอระเหยทำให้เกิดเส้นในสเปกตรัม แต่ไดเมอร์ทำให้เกิดแถบที่กว้างขึ้น การดูดกลืนที่รุนแรงที่สุดระหว่าง 640 ถึง 730 นาโนเมตรทำให้ไอระเหยเกือบทึบแสงตั้งแต่ 670 ถึง 700 นาโนเมตร ทำให้ปลายสีแดงไกลของสเปกตรัมหายไป นี่คือแถบเนื่องจากการเปลี่ยนผ่าน X→B ตั้งแต่ 430 ถึง 460 นาโนเมตร มีลักษณะการดูดกลืนรูปทรงครีบฉลามเนื่องจากการเปลี่ยนผ่าน X→E ผลกระทบคล้ายครีบฉลามอีกอย่างหนึ่งรอบ 475 นาโนเมตรเนื่องจากการเปลี่ยนผ่าน X→D นอกจากนี้ยังมีเนินเล็ก ๆ ที่มีจุดสูงสุดที่ 601, 603 และ 605.5 นาโนเมตร การเปลี่ยนผ่านแบบทริปเล็ต 1→3 และเชื่อมต่อกับอนุกรมแบบกระจายมีลักษณะการดูดกลืนเล็ก ๆ อีกเล็กน้อยในอินฟราเรดใกล้^{[ 9 ]}

นอกจากนี้ยังมีแคตไอออนไดรูบิเดียม Rb ₂⁺ที่มีคุณสมบัติทางสเปกโทรสโกปีที่แตกต่างกัน^{[ 1 ]}

วงดนตรี

การเปลี่ยนผ่าน	สี	แถบการสั่นสะเทือนที่รู้จัก	หัววงดนตรี
ขวาน	อินฟราเรด
บีเอ็กซ์	สีแดง	4-0 5-0 6-0 7-0 8-0 9-0 10-0 11-0 6-1 7-1 8-1 9-2	14847.080 ถึง 15162.002
เอ็กซ์ซี	สีฟ้า
ดีเอ็กซ์	สีน้ำเงินม่วง
1-ซี	อินฟราเรด
C→2	6800–8000 cm ⁻¹
1 ¹ Δ _g -X	ควอดรูโพล 540 นาโนเมตร

ค่าคงที่โมเลกุลสำหรับสถานะกระตุ้น

ตารางต่อไปนี้แสดงพารามิเตอร์สำหรับ⁸⁵ Rb ^ซึ่งเป็นธาตุธรรมชาติที่พบได้บ่อยที่สุด

พารามิเตอร์	ที_อี	ω _e	ω _e x _e	ω _e y _e	เป็น	α _e	ดี_อี	R _e Å	อ้างอิง
3 ¹ Σ _g⁺								5.4 Å	^{[ 10 ]}
4 ³⁺_u5s+6s
3 ³ Δ _u 5s+4d
3 ³ Π _u 5s + 6p	22 610.27	41.4							^{[ 11 ]}
2 ³ Π _u	19805.2	42.0			0.01841			4.6	^{[ 11 ]}
1 ³ Σ _g 5p+5s
1 ³ Σ _u 5p+5s							อ่อนแอ		^{[ 5 ]}
1 ³ Π _u 5p+5s
2 _กรัม	13029.29				0.01568			5.0	^{[ 12 ]}
1 _กรัม	13008.610				0.0158			5.05	^{[ 12 ]}
0⁻_g	12980.840				0.0151			5.05	^{[ 6 ]}^{[ 12 ]}
0⁺_gภายใน	12979.282				0.015489			5.1	^{[ 12 ]}
0⁺_gภายนอก	13005.612				0.00478			9.2	^{[ 12 ]}
0⁺_u									^{[ 6 ]}^{[ 12 ]}
c ³ Σ _u⁺ (unbound) 5 p ² P _3/2									^{[ 13 ]}
b ³ Π _u
b ³ Π _{0u ⁺}	9600.83	60.10						4.13157 Å	^{[ 14 ]}
^{ทริ ป} เล็ต 3 ^Σ u ₊เสถียร									^{[ 6 ]}
สถานะพื้นฐานแบบทริปเล็_ต 3 ^Π u									^{[ 6 ]}
14 ¹ Σ _g⁺	30121.0	44.9			0.01166				pred ^{[ 11 ]}
13 ¹ Σ _g⁺	28 863.0	46.1			0.01673				pred ^{[ 11 ]}
12 ¹ Σ _g⁺	28 533.9	38.4			0.01656				pred ^{[ 11 ]}
11 ¹ Σ _g⁺	28 349.9	42.0			0.01721				pred ^{[ 11 ]}
10 ¹ Σ _g⁺	27 433.1	45.3			0.01491				pred ^{[ 11 ]}
9 ¹ Σ _g⁺	26 967.1	45.1			0.01768				pred ^{[ 11 ]}
8 ¹ Σ _g⁺	26 852.9	44.6			0.01724				pred ^{[ 11 ]}
7 ¹ Σ _g⁺	25 773.9	76.7			0.01158				pred ^{[ 11 ]}
6 ¹ Σ _g⁺	24 610.8	46.3			0.01800				pred ^{[ 11 ]}
11 ¹ Σ _u⁺	29 709.4	41.7			0.01623				pred ^{[ 11 ]}
10 ¹ Σ _u⁺	29 339.2	35.0			0.016 85				pred ^{[ 11 ]}
9 ¹ Σ _u⁺	28 689.9	43.6			0.01661				pred ^{[ 11 ]}
8 ¹ Σ _u⁺	28 147.3	51.5			0.01588				pred ^{[ 11 ]}
7 ¹ Σ _u⁺	27 716.8	44.5			0.01636				pred ^{[ 11 ]}
6 ¹ Σ _u⁺	26 935.8	49.6			0.01341				pred ^{[ 11 ]}
5 ¹ Σ _u⁺	26108.8	39			0.016 47			4.9	^{[ 11 ]}^{[ 15 ]}
5 ¹ Π _u	26131							4.95	^{[ 15 ]}
4 ¹ Σ _u⁺	24 800.8	10.7			0.00298				pred ^{[ 11 ]}
4 ¹ Σ _g⁺	20004.13	61.296			0.01643			^{[ 11 ]}
3 ¹ Σ _u⁺ 5s+6s	22 405.2	40.2			0.015 536				^{[ 11 ]}
3 ¹ Π _u = D ¹ Π _u 5s + 6p	22777.53	36.255			0.01837		5008.59	4.9 Å	^{[ 16 ]}
2 ¹ Σ _g⁺	13601.58	31.4884	-0.01062		0.013430	-0.0000018924	2963	5.4379	^{[ 17 ]}
2 ¹ Σ _u⁺ 6 s +4 d								5.5 (การสั่นสะเทือนทำให้เกิดการยืดตัวอย่างมาก)	^{[ 6 ]}
2 ¹ Π _u = C ¹ Π _u	20 913.18	36.255			0.01837				^{[ 11 ]}
2 ¹ Π _g	22 084.9	30.6			0.01441				^{[ 11 ]}
1 ¹ Δ _g
1 ¹ Π _u
1 ¹ Π _g	15510.28	22.202	-0.1525		0.013525	-0.0001209	1290 ซม. ⁻¹	5.418	^{[ 13 ]}
B ¹ Π _u 5 s +5 p	14665.44	47.4316	0.1533	0.0060	0.01999	0.000070	1.4		^{[ 3 ]}
A ¹ Σ _u⁺ 5 s +5 p	10749.742	44.58						4.87368 Å	^{[ 14 ]}
X ¹ Σ _g⁺ 5 s +5 s	12816	57.7467	0.1582	0.0015	0.02278	0.000047	1.5/3986 ซม. ⁻¹	4.17	^{[ 3 ]}^{[ 17 ]}

ชนิดที่เกี่ยวข้อง

โลหะอัลคาไลอื่นๆ ก็สร้างไดเมอร์เช่นกัน ได้แก่ไดลิเทียม Li ₂ , Na ₂ , K ₂และ Cs ₂นอกจากนี้ยังพบไตรเมอร์ของรูบิเดียมบนพื้นผิวของหยดนาโนฮีเลียม ไตรเมอร์ Rb ₃ มีรูปร่างเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่า ความ ยาวพันธะ 5.52 Å และพลังงานพันธะ 929 cm ⁻¹^{[ 18 ]}

[

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

ตัวระบุ


หมายเลข CAS	25681-81-6^วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
เคมสไปเดอร์	4937536^วาย
PubChem CID	6432277
อินชิ InChI=1S/2Rb^วาย คีย์: MQZGYYYBCTXEME-UHFFFAOYSA-N^วาย
รอยยิ้ม [Rb][Rb]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	อาร์บี₂
มวลโมลาร์	170.9356 กรัม·โมล⁻¹
อันตราย
ความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OHS/OSH):
อันตรายหลัก	ไวไฟ
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล