Rubidi là một kim loại màu trắng bạc, mềm và dẻo.[12] Rubidi là nguyên tố có độ âm điện đứng hàng thứ hai trong số các kim loại kiềm ổn định (sau xêzi, do franxi là nguyên tố phóng xạ) và nó bị hóa lỏng ở nhiệt độ 39,3 °C (102,7 °F).Giống như các nguyên tố nhóm 1 khác, kim loại này phản ứng dữ dội với nước để sinh ra hiđrô, tạo ra các hỗn hống với thủy ngân và tạo hợp kim với vàng, sắt, xesi, natri, và kali, nhưng không tạo hợp kim với liti (mặc dù rubidi và liti cùng một nhóm).[13] Giống như kali và xêzi, phản ứng này tỏa nhiệt rất dữ dội, đủ để kích cháy hiđrô mới sinh ra. Người ta cũng thông báo rằng rubidi bị kích cháy tự phát trong không khí.[12] Rubidi có năng lượng ion hóa rất thấp, chỉ khoảng 406 kJ/mol.[14] Rubidi và kali khi cháy có màu tím rất giống nhau, do đó cần phải thực hiện các phép thử bằng quang phổ để phân biệt chúng.

Hợp chất

Rubidi clorua (RbCl) có lẽ là hợp chất được sử dụng phổ biến nhất của rubidi; nó được sử dụng trong sinh hóa để làm cho các tế bào bắt DNA và chất sinh học đánh dấu vì nó sẵn sàng giữ và thay thế kali, và có mặt ở một lượng nhỏ trong sinh vật sống. Các hơp chất phổ biến khác của rubidi như rubidi hydroxit ăn mòn (RbOH), vật liệu ban đầu cho hầu hết các quá trình hóa học gốc rubidi; rubidi carbonat (Rb2CO3), được sử dụng trong một số thủy tinh quang học, và rubidi đồng sunphat, Rb2SO4·CuSO4·6H2O. Rubidi bạc iodua (RbAg4I5) là chất bán dẫn ở nhiệt độ phòng cao nhất trong bất kỳ thủy tinh ion đã được biết, một giá trị được khai thác trong các pin film mỏng và các ứng dụng khác.[15][16]

Rubidi có nhiều ôxít như rubidi monoxit (Rb2O), Rb6O và Rb9O2, được tạo thành khi kim loại rubidi tiếp xúc với không khí; rubidi trong môi trường có nhiều ôxy tạo thành superôxit RbO2. Rubidi tạo thành các muối halua như rubidi florua, rubidi clorua, rubidi bromua, và rubidi iodua.

Đồng vị

Rubidi có 24 đồng vị đã biết với rubidi nguồn gốc tự nhiên chỉ là hỗn hợp của 2 đồng vị là Rb85 (72,2%) và Rb87 (27,8%, có tính phóng xạ).[17] Hỗn hợp thông thường của rubidi có tính phóng xạ nhẹ (khoảng 670 Bq/g), đủ để làm mờ các cuộn phim trong khoảng thời gian 110 ngày.[18][19]

Rb87 có chu kỳ bán rã là 4,88×1010 năm, gấp 3 lần tuổi của vũ trụ,[20]. Nó dễ dàng thay thế cho kali trong các khoáng vật, và vì thế là tương đối phổ biến. Rb đã từng được sử dụng nhiều trong xác định niên đại đá; Rb87 phân rã thành stronti87 ổn định bằng cách bức xạ một hạt beta âm. Trong kết tinh phân đoạn, stronti có xu hướng tích lũy trong plagioclase, để lại rubidi trong pha lỏng. Vì vậy, tỷ lệ Rb/Sr trong macma còn sót lại có thể tăng lên theo thời gian, tạo ra trong các loại đá với các tỷ lệ Rb/Sr tăng lên, phụ thuộc vào sự phân dị mácma. Các tỷ lệ cao (10 hay hơn thế) có trong pecmatit. Nếu như lượng stronti ban đầu là đã biết hay có thể ngoại suy ra được thì niên đại của đá có thể xác định bằng cách đo hàm lượng Rb và Sr cũng như tỷ lệ của Sr87/Sr86. Niên đại chỉ có thể chỉ ra chính xác tuổi của khoáng vật nếu như đá đó không bị biến đổi sau này. Xem cụ thể tại bài Xác định niên đại bằng Rubidi-Stronti để có thêm chi tiết.[21][22]

Phổ biến

Nguyên tố này được coi là đứng thứ 23 trong số các nguyên tố phổ biến nhất trong lớp vỏ Trái Đất.[23] Trong tự nhiên, nó có mặt trong các khoáng vật như leucit, pollucit và zinnwaldit, trong đó có chứa tới 1% ôxít của nó. Lepidolit chứa khoảng 0,3% đến 3,5% rubidi và đây là nguồn thương mại của nguyên tố này.[24] Một số khoáng vật của kali và clorua kali cũng chứa rubidi với khối lượng đáng kể về mặt thương mại.[25] Nước biển chứa trung bình125 µg/L rubidi cao hơn nhiều so với kali 408 mg/L và thấp hơn giá trị của casei 0,3 µg/L.[26]

Do có bán kính ion lớn nên rubidi là một nguyên tố không tương hợp."[27] Trong quá trình kết tinh phân đoạn mácma, rubidi tập hợp cùnh với nguyên tố tương đồng và nặng hơn nó là caesi trong pha lỏng và kết tinh sau cùng. Do vậy, các mỏ rubidi và caesi lớn nhất là các thân quặng trong đới pecmatit được làm giàu qua quá trình này. Do rubidi thay thế vị trí của kali trong kết tinh mácma, quá trình làm giàu ít ảnh hưởng đến trường hợp của caesi. Các thân quặng trong đới pegmatit chứa một lượng khoáng vật caesi ở dạng pollucit hay các khoáng vật liti như lepidolit, loại này là một sản phẩm phụ cung cấp rubidi.[23]

Hai nguồn nguồn rubidi đáng chú ý là trong các trầm tích của pollucit tại hồ Bernic, Manitoba, Canada, và rubiclin ((Rb,K)AlSi3O8) được tìm thấy ở dạng tạp chất trong pollucit trên đảo Elba của Ý, với hàm lương rubidi đạt 17,5%.[28] Cả hai nguồn này cũng là nguồn cung cấp caesi.