Rubidiumcarbonat

Strukturformel
2 Rubidiumion Struktur des Carbonations
Allgemeines
Name	Rubidiumcarbonat
Summenformel	Rb2CO3
Kurzbeschreibung	weißer geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 209-530-9 ECHA-InfoCard 100.008.666 PubChem 11431 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	230,95 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,55 g·cm−3<ref name="Lax">Jean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. 3. Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. Band 3. 4. Auflage. Springer, 1997, ISBN 978-3-540-60035-0, S. 684 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref>
Schmelzpunkt	837 °C<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Löslichkeit	sehr leicht in Wasser (4500 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" /> kaum in Ethanol<ref name="Hofmann" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 315​‐​319​‐​335 P: 302+352​‐​305+351+338​‐​261​‐​280<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	2630 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−1136,0 kJ/mol<ref name="CRC90_5_20">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-20.</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Rubidiumcarbonat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Rubidiumverbindungen und Carbonate.

Gewinnung und Darstellung

Rubidiumcarbonat kann durch Reaktion von Ammoniumcarbonat mit Rubidiumhydroxid gewonnen werden.<ref></ref>

<math>\mathrm{(NH_4)_2CO_3 + 2 \ RbOH \longrightarrow Rb_2CO_3 + 2 \ NH_3 \uparrow + \ 2 \ H_2O}</math>

Eine andere Methode ist die Oxidation von Rubidiumoxalat.

<math>\mathrm{2 \ Rb_2C_2O_4 + O_2 \longrightarrow 2 \ Rb_2CO_3 + 2 \ CO_2 \uparrow}</math>

Bei der Verarbeitung des Minerals Lepidolith erhält man ein Gemisch aus Kaliumcarbonat, Rubidiumcarbonat und Caesiumcarbonat.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Rubidiumcarbonat ist ein weißer, geruchloser, feuchtigkeitsempfindlicher, luftempfindlicher, hygroskopischer Feststoff. Er kommt in drei Kristallmodifikationen vor, wobei bei Raumtemperatur nur die alpha-Form vorliegt. Die Raumgruppen für die Modifikationen sind P2₁/c (Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 mit den Gitterparametern a = 734,4 pm, b = 1011,6 pm, c = 587,26 pm, sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle,<ref name="Lax" /> Pnma (Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 und P6₃/mmc (Nr. 194)Vorlage:Raumgruppe/194. Sie entsprechen damit denen von Kalium- und Caesiumcarbonat.<ref>Sascha Vensky: Konformationsaufklärung anorganischer Oxoanionen des Kohlenstoffs und Festkörpersynthesen durch Elektrokristallisation von Ag₃O₄ und Na₃BiO₄. Stuttgart 2004, DNB 97181533X, urn:nbn:de:bsz:93-opus-19129 (Dissertation, Universität Stuttgart). </ref>

In 100 g absolutem Ethanol lösen sich 0,74 g Rubidiumcarbonat.<ref name="Seidell">Aterton Seidell: Solubilities Of Organic Compounds Vol – I. S. 1432 (Textarchiv – Internet Archive).</ref>

Die Standardbildungsenthalpie von Rubidiumcarbonat beträgt −1150 kJ·mol⁻¹.<ref name="Perelman">Fania Moriseevna Perelman: Rubidium and Caesium. Verlag Pergamon Press, 1965, S. 46, doi:10.1002/ange.19660780727 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref>

Chemische Eigenschaften

Rubidiumcarbonat dissoziiert oberhalb von 900 °C.<ref name="Perry">Dale L. Perry, Sidney L. Phillips: Handbook of inorganic compounds. CRC Press, 1995, ISBN 978-0-8493-8671-8, S. 333 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref>

<math>\mathrm{Rb_2CO_3 \longrightarrow Rb_2O + CO_2}</math>

Beim Einleiten von Kohlendioxid in die wässrige Lösung bildet sich Rubidiumhydrogencarbonat.<ref name="Abegg">R. Abegg, F. Auerbach: Handbuch der anorganischen Chemie. Band 2. Verlag S. Hirzel, 1908, S. 435 (Textarchiv – Internet Archive).</ref>

<math>\mathrm{Rb_2CO_3 + CO_2 + H_2O \longrightarrow 2\ RbHCO_3}</math>

Beim Erhitzen mit Magnesium im Wasserstoffstrom bildet sich Rubidiumhydrid.<ref name="Mellor">J. W. Mellor: A comprehensive treatise on inorganic and theoretical chemistry. Band 2. Verlag Wiley, 1962, S. 2186 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref>

<math>\mathrm{Rb_2CO_3 + Mg + H_2 \ \xrightarrow{\ \Delta \ } \ 2\ RbH + MgO + CO_2 \uparrow}</math>

Verwendung

Rubidiumcarbonat wird zur Herstellung von Spezialgläsern<ref>Winfried Lenk, Horst Prinz, Anja Steinmetz: Rubidium and Rubidium Compounds. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, 2000, ISBN 978-3-527-30673-2, doi:10.1002/14356007.a23_473.pub2. </ref> und als Katalysator zur Herstellung von kurzkettigen Alkoholen aus Erdgas und zur Herstellung anderer Rubidiumverbindungen verwendet.<ref>micronmetals: Rubidium carbonate (Memento vom 6. Oktober 2010 im Internet Archive)</ref>

Rubidiumcarbonat kann zur analytischen Trennung von Rubidium und Caesium verwendet werden, da es in Ethanol kaum löslich ist, Caesiumcarbonat jedoch gut löslich ist.<ref name="Hofmann">K. A. Hofmann: Lehrbuch der anorganischen Chemie. 2. Auflage 1919. Verlag F. Vieweg & Sohn, S. 439 (Textarchiv – Internet Archive).</ref>

Gelegentlich findet es in der organischen Synthese als Base Verwendung.<ref>Ronan Rocaboy, Olivier Baudoin: 1,4-Palladium Shift/C(sp³)–H Activation Strategy for the Remote Construction of Five-Membered Rings. In: Organic Letters. Band 21, Nr. 5, 1. März 2019, S. 1434–1437, doi:10.1021/acs.orglett.9b00187. </ref>

Einzelnachweise

<references />