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Rubidium, Caesium, Francium

Rubidium und Caesium

Rubidium und Caesium sind silberweiß (Rb) bis goldgelb (Cs) glänzende, sehr weiche Metalle geringer Dichte, die wie die übrigen Alkalimetalle im kubisch raumzentrierten Gitter kristallisieren. Beide Elemente schmelzen knapp oberhalb der Raumtemperatur: Schmelzpunkt (Rb): 38,9 °C, Schmelzpunkt (Cs): 28,5 °C. Die Metalle sind extrem oxidationsempfindlich und müssen daher unter Luftabschluss aufbewahrt werden.

Abb.1
Rubidium
Fotograf: Tomihahndorf
I, the copyright holder of this work, hereby release it into the public domain. This applies worldwide.
Abb.2
Caesium
Fotograf: Tomihahndorf
I, the copyright holder of this work, hereby release it into the public domain. This applies worldwide.

In der Gasphase verursachen die freien Atome charakteristische rotviolette Flammenfärbungen, die zur qualitativen und quantitativen Analyse (Flammenphotometrie) herangezogen werden. Das IsotopRb87 ist radioaktiv mit einer Halbwertszeit von τ 1 / 2 = 5 x 1011 Jahren, das künstliche Nuklid Cs137 ein sehr gefährlicher Bestandteil des nach Kernexplosionen auftretenden radioaktiven Fall-outs ( τ 1 / 2 = 30,23 Jahre).

Geschichte

Entdeckt wurden die Elemente Rubidium und Caesium in den Jahren 1860/61 durch R. W. Bunsen und G. R. Kirchhoff bei der Untersuchung des Dürkheimer Mineralwassers. Bunsen gelang die Anreicherung Rb- und Cs-haltiger Verbindungsfraktionen unter Anwendung der mit Kirchhoff entwickelten Spektralanalyse. Die Namen beider Elemente gehen auf die dabei zu beobachtenden typischen Spektrallinien zurück: rubidus (lateinisch) = dunkelrot, caesius (lateinisch) = himmelblau.

Reaktionsverhalten

Rubidium und Caesium entsprechen in ihrem Reaktionsverhalten weitgehend dem Kalium, reagieren in der Regel aber bedeutend heftiger. Bei Luftzutritt verbrennen beide Metalle spontan unter Bildung der Hyperoxide RbO2 bzw. CsO2. Mit Wasser erfolgt die Umsetzung z.T. explosionsartig unter Entzündung des entstehenden Wasserstoffs zum Hydroxid, RbOH bzw. CsOH.

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