 | |
 | |
| Идентификаторы | |
|---|---|
3D модель ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
PubChem CID | |
| |
| |
| Характеристики | |
| 2 руб. | |
| Молярная масса | 170,9356 г · моль -1 |
| Опасности | |
| Основные опасности | Легковоспламеняющийся |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Dirubidium представляет собой молекулярное вещество , содержащее два атома из рубидия , найденных в рубидии парах. Дирубидий имеет два активных валентных электрона . Это изучается как теоретически, так и экспериментально. [1] рубидий тример также наблюдались.
Синтез и свойства [ править ]
Дирубидий образуется при охлаждении паров рубидия. Энтальпия образования (Δ f H ° ) в газовой фазе составляет 113,29 кДж / моль. [2] На практике печь, нагретая до 600-800 К с помощью сопла, может выделять пар, который конденсируется в димеры. [3] Доля Rb 2 в парах рубидия зависит от его плотности, которая зависит от температуры. При 200 ° С парциальное давление Rb 2 составляет всего 0,4%, при 400 ° С оно составляет 1,6% от давления, а при 677 ° С димер имеет 7,4% давления пара (13,8% по массе). [4]
Димер рубидия образовался на поверхности нанокапелек гелия, когда два атома рубидия объединяются с образованием димера:
- Rb + Rb → Rb 2
Rb 2 также был получен в твердой гелиевой матрице под давлением. [5]
Ультрахолодные атомы рубидия могут храниться в магнитооптической ловушке, а затем фотоассоциироваться, образуя молекулы в возбужденном состоянии, колеблющиеся с такой высокой скоростью, что они едва держатся вместе. [6] В ловушках с твердой матрицей Rb 2 может объединяться с атомами хозяина при возбуждении с образованием эксиплексов , например Rb 2 ( 3 Π u ) He 2 в твердой гелиевой матрице. [7]
Ультрахолодные димеры рубидия производятся для наблюдения квантовых эффектов на четко определенных молекулах. Можно создать набор молекул, все вращающиеся на одной оси с самым низким колебательным уровнем. [8]
Спектр [ править ]
Дирубидий имеет несколько возбужденных состояний, и для переходов между этими уровнями возникают спектральные полосы в сочетании с колебаниями. Его можно изучить по линиям поглощения или по флуоресценции, индуцированной лазером . Лазерная флуоресценция может определять время жизни возбужденных состояний. [1]
В спектре поглощения паров рубидия наибольшее влияние оказывает Rb 2 . Отдельные атомы рубидия в паре вызывают появление линий в спектре, а димер вызывает появление более широких полос. Наиболее сильное поглощение между 640 и 730 нм делает пар почти непрозрачным в диапазоне от 670 до 700 нм, стирая дальний красный конец спектра. Это полоса, связанная с переходом X → B. В диапазоне от 430 до 460 нм наблюдается поглощающая способность в форме акульего плавника из-за переходов X → E. Еще один эффект акульего плавника около 475 нм с из-за переходов X → D. Также имеется небольшой горб с пиками при 601, 603 и 605,5 нм при переходах 1 → 3 триплета, связанный с диффузной серией . В ближней инфракрасной области есть еще несколько небольших абсорбционных особенностей. [9]
Существует также dirubidium катион, Rb 2 + с различными спектральными свойствами. [1]
Группы [ править ]
| Переход | Цвет | Известные колебательные полосы | Bandheads |
|---|---|---|---|
| ТОПОР | инфракрасный | ||
| BX | красный | 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 к 15162.002 |
| CX | синий | ||
| DX | сине-фиолетовый | ||
| 1-С | инфракрасный | ||
| С → 2 | 6800–8000 см -1 | ||
| 1 1 Δ г -X | Квадруполь 540 нм |
Молекулярные константы возбужденных состояний [ править ]
В следующей таблице приведены параметры для 85 руб. 85 руб., Наиболее распространенных для природного элемента.
| Параметр | Т е | ω e | ω e x e | ω e y e | B e | α e | γ e | D e | β e | r e | ν 00 | R e Å | ссылка |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 1 Σ g + | 5,4 Å | [10] | |||||||||||
| 4 3+ ты 5 с + 6 с | |||||||||||||
| 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 и 5п + 5с | слабый | [5] | |||||||||||
| 1 3 Π u 5p + 5s | |||||||||||||
| 2 г | 13029,29 | 0,01568 | 5.0 | [12] | |||||||||
| 1 г | 13008,610 | 0,0158 | 5,05 | [12] | |||||||||
| 0- г | 12980,840 | 0,0151 | 5,05 | [6] [12] | |||||||||
| 0+ г внутренний | 12979,282 | 0,015489 | 5.1 | [12] | |||||||||
| 0+ г внешний | 13005,612 | 0,00478 | 9.2 | [12] | |||||||||
| 0+ ты | [6] [12] | ||||||||||||
| c 3 Σ u + (несвязанный) 5 p 2 P 3/2 | [13] | ||||||||||||
| б 3 Π u | |||||||||||||
| б 3 Π 0u + | 9600,83 | 60,10 | 4,13157 Å | [14] | |||||||||
| 3 Σ U + метастабильное триплет | [6] | ||||||||||||
| 3 Π U триплет основное состояние | [6] | ||||||||||||
| 14 1 Σ г + | 30121,0 | 44,9 | 0,01166 | пред [11] | |||||||||
| 13 1 Σ г + | 28 863,0 | 46,1 | 0,01673 | пред [11] | |||||||||
| 12 1 Σ г + | 28 533,9 | 38,4 | 0,01656 | пред [11] | |||||||||
| 11 1 Σ г + | 28 349,9 | 42,0 | 0,01721 | пред [11] | |||||||||
| 10 1 Σ г + | 27 433,1 | 45,3 | 0,01491 | пред [11] | |||||||||
| 9 1 Σ г + | 26 967,1 | 45,1 | 0,01768 | пред [11] | |||||||||
| 8 1 Σ г + | 26 852,9 | 44,6 | 0,01724 | пред [11] | |||||||||
| 7 1 Σ g + | 25 773,9 | 76,7 | 0,01158 | пред [11] | |||||||||
| 6 1 Σ g + | 24 610,8 | 46,3 | 0,01800 | пред [11] | |||||||||
| 11 1 Σ u + | 29 709,4 | 41,7 | 0,01623 | пред [11] | |||||||||
| 10 1 Σ u + | 29 339,2 | 35,0 | 0,016 85 | пред [11] | |||||||||
| 9 1 Σ u + | 28 689,9 | 43,6 | 0,01661 | пред [11] | |||||||||
| 8 1 Σ u + | 28 147,3 | 51,5 | 0,01588 | пред [11] | |||||||||
| 7 1 Σ u + | 27 716,8 | 44,5 | 0,01636 | пред [11] | |||||||||
| 6 1 Σ u + | 26 935,8 | 49,6 | 0,01341 | пред [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 | пред [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 (вибрация вызывает сильное растяжение) | [6] | |||||||||||
| 2 1 Π U = C 1 Π U | 20 913,18 | 36,255 | 0,01837 | [11] | |||||||||
| 2 1 Π г | 22 084,9 | 30,6 | 0,01441 | [11] | |||||||||
| 1 1 Δ г | |||||||||||||
| 1 1 Π u | |||||||||||||
| 1 1 Π г | 15510,28 | 22.202 | -0,1525 | 0,013525 | -0,0001209 | 1290 см -1 | 5,418 | [13] | |||||
| B 1 Π u 5 с +5 п | 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 с +5 с | 12816 | 57,7467 | 0,1582 | 0,0015 | 0,02278 | 0,000047 | 1,5 / 3986 см -1 | 4,17 | [3] [17] |
Родственные виды [ править ]
Другие щелочные металлы также образуют димеры: дилитий Li 2 , Na 2 , K 2 и Cs 2 . Тример рубидия наблюдался также на поверхности нанокапелек гелия. Тример Rb 3 имеет форму равностороннего треугольника, длину связи 5,52 Å и энергию связи 929 см -1 . [18]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Spiegelmann, F; Паволини, Д; Дауди, Дж. П. (28 августа 1989 г.). «Теоретическое исследование возбужденных состояний более тяжелых димеров щелочных металлов. II. Молекула Rb». Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика . 22 (16): 2465–2483. Bibcode : 1989JPhB ... 22.2465S . DOI : 10.1088 / 0953-4075 / 22/16/005 .
- ^ «Дирубидиум» . webbook.nist.gov .
- ^ a b c Колдуэлл, компакт-диск; Engelke, F .; Хейдж, Х. (декабрь 1980 г.). «Спектроскопия высокого разрешения в пучках сверхзвуковых сопел: система полос Rb2 B 1Πu-X 1Σ + g». Химическая физика . 54 (1): 21–31. Bibcode : 1980CP ..... 54 ... 21C . DOI : 10.1016 / 0301-0104 (80) 80031-0 .
- ^ Rakića, M .; Пихлер, Г. (март 2008 г.). «Фотоионизационные полосы молекулы рубидия». Журнал количественной спектроскопии и переноса излучения . 208 : 39–44. Bibcode : 2018JQSRT.208 ... 39R . DOI : 10.1016 / j.jqsrt.2018.01.003 .
- ^ а б Морошкин, П .; Hofer, A .; Ulzega, S .; Вайс, А. (7 сентября 2006 г.). «Спектроскопия димеров Rb2 в твердом теле». Physical Review . 74 (3). arXiv : физика / 0606100 . Bibcode : 2006PhRvA..74c2504M . DOI : 10.1103 / PhysRevA.74.032504 .
- ^ Б с д е е Huang, Y; Ци, Дж; Печкис, HK; Wang, D; Эйлер, Э. Gould, PL; Стволли, WC (14 октября 2006 г.). «Образование, обнаружение и спектроскопия ультрахолодного Rb2 в основном состоянии X 1Σg». Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика . 39 (19): S857 – S869. Bibcode : 2006JPhB ... 39S.857H . DOI : 10.1088 / 0953-4075 / 39/19 / S04 .
- ^ Морошкин, П .; Hofer, A .; Ulzega, S .; Вайс, А. (7 сентября 2006 г.). «Спектроскопия димеров Rb 2 в твердом 4 He». Physical Review . 74 (3). arXiv : физика / 0606100 . Bibcode : 2006PhRvA..74c2504M . DOI : 10.1103 / PhysRevA.74.032504 .
- ^ Шор, Брюс W; Дёмётёр, Пироска; Садурни, Эмерсон; Зюссманн, Георг; Шлайх, Вольфганг П. (27 января 2015 г.). «Рассеяние частицы с внутренней структурой из одной щели» . Новый журнал физики . 17 (1): 013046. Bibcode : 2015NJPh ... 17a3046S . DOI : 10.1088 / 1367-2630 / 17/1/013046 .
- ^ Vdović, S .; Саркисян, Д .; Пихлер, Г. (декабрь 2006 г.). «Спектр поглощения димеров рубидия и цезия компактным компьютерным спектрометром». Оптика Коммуникации . 268 (1): 58–63. Bibcode : 2006OptCo.268 ... 58V . DOI : 10.1016 / j.optcom.2006.06.070 .
- ^ Ян, Цзиньсинь; Гуань, Яфэй; Чжао, Вэй; Чжоу, Чжаоюй; Хан, Сяоминь; Ма, Джи; Совков, Владимир Б .; Иванов, Валерий С .; Ахмед, Эргин Х .; Lyyra, A. Marjatta; Дай, Синджан (14 января 2016 г.). «Наблюдения и анализ с использованием сплайнового подхода Ридберга – Клейна – Риса для состояния 31Σg + Rb2». Журнал химической физики . 144 (2): 024308. Bibcode : 2016JChPh.144b4308Y . DOI : 10.1063 / 1.4939524 .
- ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р д т ы т у V ш Jastrzębski, Wlodzimierz; Ковальчик, Павел; Щепковски, Яцек; Аллуш, Абдул-Рахман; Крозе, Патрик; Росс, Аманда Дж. (28 июля 2015 г.). «Высокие электронные состояния димера рубидия - предсказания и экспериментальное наблюдение состояний 51Σu + и 5 Π Rb с помощью спектроскопии поляризационного мечения». Журнал химической физики . 143 (4): 044308. Bibcode : 2015JChPh.143d4308J . Дои: 10.1063 / 1.4927225 .
- ^ a b c d e f Беллос, Массачусетс; Rahmlow, D .; Carollo, R .; Banerjee, J .; Dulieu, O .; Гердес, А .; Эйлер, Э. Gould, PL; Стволли, WC (2011). «Образование ультрахолодных молекул Rb2 на уровне v ′ ′ = 0 состояния a3Σ + u посредством расстроенной синей фотоассоциации в состояние 13Πg». Физическая химия Химическая физика . 13 (42): 18880. Bibcode : 2011PCCP ... 1318880B . DOI : 10.1039 / C1CP21383K .
- ↑ a b Amiot, C. (июль 1986 г.). «Электронное состояние Rb2 1 1Πg с помощью лазерно-индуцированной флуоресцентной инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье». Молекулярная физика . 58 (4): 667–678. DOI : 10.1080 / 00268978600101491 .
- ^ a b Салями, H .; Бергеман, Т .; Бесер, Б .; Bai, J .; Ахмед, EH; Коточигова, С .; Lyyra, AM; Huennekens, J .; Lisdat, C .; Столяров А.В.; Dulieu, O .; Crozet, P .; Росс, AJ (27 августа 2009 г.). "Спектроскопические наблюдения, спин-орбитальные функции и анализ возмущений связанных каналов данных о состояниях A1sigma + u и b3piu Rb2". Physical Review . 80 (2). Bibcode : 2009PhRvA..80b2515S . DOI : 10.1103 / PhysRevA.80.022515 .
- ^ а б Хавалева И .; Пашов, А .; Kowalczyk, P .; Szczepkowski, J .; Ястшебский, В. (ноябрь 2017 г.). «Связанная система электронных состояний (5) 1sigmau + и (5) 1 Π u в Rb 2». Журнал количественной спектроскопии и переноса излучения . 202 : 328–334. Bibcode : 2017JQSRT.202..328H . DOI : 10.1016 / j.jqsrt.2017.08.011 .
- ^ Jastrzebski, W .; Ковальчик, П. (декабрь 2016 г.). «Кривая потенциальной энергии состояния D (3) 1Π u в димере рубидия по данным спектроскопических измерений». Журнал молекулярной спектроскопии . 330 : 96–100. Bibcode : 2016JMoSp.330 ... 96J . DOI : 10.1016 / j.jms.2016.06.010 .
- ^ a b Amiot, C .; Verges, J. (май 1987 г.). «Электронное состояние Rb2 21Σ + g с помощью лазерно-индуцированной флуоресцентной инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье». Молекулярная физика . 61 (1): 51–63. DOI : 10.1080 / 00268978700100981 .
- ^ Нагль, Иоганн; Обёк, Джеральд; Хаузер, Андреас В .; Аллард, Оливье; Каллегари, Карло; Эрнст, Вольфганг Э. (13 февраля 2008 г.). «Гетероядерные и гомоядерные высокоспиновые щелочные тримеры на нанокаплях гелия». Письма с физическим обзором . 100 (6). Bibcode : 2008PhRvL.100f3001N . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.100.063001 .
