Rubidiumfluorid

Überblick und Kennwerte

Rubidiumfluorid, auch Rubidium(I)-fluorid genannt, ist eine chemische Verbindung aus Rubidium und Fluor mit der Verhältnisformel RbF. Es ist ein weißer, geruchloser, kristalliner Feststoff und gehört zu den Fluoriden, einer Gruppe von Salzen des Fluors. In der Natur kommt Rubidiumfluorid nicht vor.

Die molare Masse beträgt 104,46 g·mol⁻¹, die Dichte 3,58 g·cm⁻³. Rubidiumfluorid schmilzt bei 795 °C und siedet bei 1410 °C. Es ist leicht wasserlöslich; bei 18 °C beträgt die Löslichkeit 1306 g·l⁻¹. Die angegebenen Stoffdaten gelten, wenn nicht anders vermerkt, unter Standardbedingungen von 0 °C und 1000 hPa.

Herstellung

Rubidiumfluorid kann durch die Reaktion von Fluorwasserstoff (HF) mit Rubidiumcarbonat oder Rubidiumhydroxid und anschließende Trocknung gewonnen werden.

Mit Rubidiumcarbonat gilt: Rb₂CO₃ + 2 HF → 2 RbF + H₂O + CO₂↑

Mit Rubidiumhydroxid gilt: RbOH + HF → RbF + H₂O

Struktur und charakteristische Eigenschaften

Rubidiumfluorid kristallisiert wie Natriumchlorid und ähnelt daher äußerlich Kochsalz. Es besitzt eine kubische Kristallstruktur der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225). Der Gitterparameter, also die Kantenlänge der kubischen Elementarzelle, beträgt a = 565 pm. Eine Elementarzelle enthält vier Formeleinheiten; Rubidium- und Fluorid-Ionen haben jeweils die Koordinationszahl 6.

Der Brechungsindex wird in der Beschreibung mit nD = 1,398 angegeben, während die Datentabelle den Wert 1,397 nennt. Der Tabellenwert bezieht sich auf die Na-D-Linie bei 20 °C.

In einer Bunsenbrennerflamme erzeugt Rubidiumfluorid eine purpur- beziehungsweise magentarote Flammenfärbung. Diese Färbung kann bei der Spektralanalyse zur Erkennung der Verbindung beziehungsweise des enthaltenen Rubidiums dienen.

In Aceton ist Rubidiumfluorid im Gegensatz zu Wasser nur sehr schwer löslich: Die Löslichkeit beträgt 0,0036 g/kg bei 18 °C und 0,0039 g/kg bei 37 °C.

Hydrate und weitere Fluoridverbindungen

Rubidiumfluorid bildet zwei Hydrate, also kristalline Verbindungen mit gebundenem Wasser. Das Sesquihydrat besitzt die stöchiometrische Zusammensetzung 2 RbF·3 H₂O. Das Drittelhydrat hat die Zusammensetzung 3 RbF·H₂O.

Neben dem einfachen Rubidiumfluorid ist das saure Rubidiumfluorid HRbF₂ bekannt. Es lässt sich durch Reaktion von Rubidiumfluorid mit Fluorwasserstoff herstellen. Außerdem wurden die Verbindungen H₂RbF₃ und H₃RbF₄ synthetisiert.

Thermodynamische Daten

Die Standardbildungsenthalpie ΔfH°₂₉₈, also die Enthalpieänderung bei der Bildung unter Standardbedingungen, beträgt −552,2 kJ·mol⁻¹. Die freie Standardbildungsenthalpie ΔG°₂₉₈ beträgt −520,4 kJ·mol⁻¹. Für die molare Standardentropie gilt S°₂₉₈ = 113,9 J·K⁻¹·mol⁻¹. Die Lösungsenthalpie wurde mit −24,28 kJ/mol bestimmt.

Gefahren und Schutz

Wegen des enthaltenen Fluorids müssen Hautkontakt und Verschlucken vermieden werden. Rubidiumfluorid trägt das GHS-Signalwort „Achtung“. Die Gefahrenhinweise sind H302, H312, H332 und H351; als Sicherheitshinweis ist P280 angegeben, also das Tragen geeigneter persönlicher Schutzausrüstung. Der MAK-Wert beträgt 2,5 mg·m⁻³, berechnet als Fluorid.