Химическое соединение
Хлорид рубидия — химическое соединение с формулой RbCl. Эта соль галогенида щелочного металла состоит из рубидия и хлора и находит разнообразное применение — от электрохимии до молекулярной биологии .
Структура
В газовой фазе RbCl является двухатомным с длиной связи, оцениваемой в 2,7868 Å. [1] Это расстояние увеличивается до 3,285 Å для кубического RbCl, что отражает более высокое координационное число ионов в твердой фазе. [2]
В зависимости от условий твердый RbCl существует в одной из трех структур или полиморфов , как это определено с помощью голографического изображения: [3]
Хлорид натрия (октаэдрический 6:6)
Полиморф хлорида натрия (NaCl) является наиболее распространенным. Кубическая плотноупакованная структура хлорид- анионов с катионами рубидия, заполняющими октаэдрические отверстия, описывает этот полиморф. [4] Оба иона являются шестикоординированными в этой структуре. Энергия решетки этого полиморфа всего на 3,2 кДж/моль меньше, чем у следующих структур. [5]
Хлорид цезия (кубический 8:8)
При высокой температуре и давлении RbCl принимает структуру хлорида цезия (CsCl) (NaCl и KCl претерпевают те же структурные изменения при высоком давлении). Здесь ионы хлорида образуют простую кубическую структуру с анионами хлорида, занимающими вершины куба, окружающего центральный Rb + . Это самый плотный мотив упаковки RbCl. [2] Поскольку куб имеет восемь вершин, координационные числа обоих ионов равны восьми. Это самое высокое возможное координационное число RbCl. Следовательно, согласно правилу отношения радиусов, катионы в этом полиморфе достигнут своего наибольшего кажущегося радиуса, поскольку расстояния между анионами и катионами наибольшие. [4]
Сфалерит (тетраэдрический 4:4)
Сфалеритовый полиморф хлорида рубидия экспериментально не наблюдался. Это согласуется с теорией; энергия решетки , как предсказывают, будет примерно на 40,0 кДж/моль меньше по величине, чем у предыдущих структур. [5]
Синтез и реакция
Наиболее распространенный способ получения чистого хлорида рубидия включает реакцию его гидроксида с соляной кислотой с последующей перекристаллизацией : [6]
- RbOH + HCl → RbCl + H2O
Поскольку RbCl гигроскопичен , его необходимо защищать от атмосферной влаги, например, с помощью эксикатора . RbCl в основном используется в лабораториях. Поэтому многочисленные поставщики (см. ниже) производят его в меньших количествах по мере необходимости. Он предлагается в различных формах для химических и биомедицинских исследований.
Хлорид рубидия реагирует с серной кислотой, образуя гидросульфат рубидия .
Радиоактивность
Каждые 18 мг хлорида рубидия эквивалентны примерно одной банановой эквивалентной дозе из-за большой доли (27,8%) встречающегося в природе радиоактивного изотопа рубидия-87 .
Использует
- Хлорид рубидия используется в качестве добавки к бензину для повышения его октанового числа . [7]
- Было показано, что хлорид рубидия изменяет связь между циркадными осцилляторами посредством снижения фотоического входа в супрахиазматические ядра . Результатом является более выровненный циркадный ритм, даже для стрессовых организмов. [8]
- Хлорид рубидия является прекрасным неинвазивным биомаркером . Соединение хорошо растворяется в воде и может легко усваиваться организмами . После распада в организме Rb + заменяет K + в тканях, поскольку они принадлежат к одной химической группе . [9] Примером этого является использование радиоактивного изотопа для оценки перфузии сердечной мышцы .
- Трансформация хлорида рубидия для компетентных клеток , возможно, является наиболее распространенным применением этого соединения. Клетки, обработанные гипотоническим раствором, содержащим RbCl, расширяются. В результате вытеснение мембранных белков позволяет отрицательно заряженной ДНК связываться. [10]
- Хлорид рубидия показал антидепрессантные эффекты в экспериментальных исследованиях на людях в дозах от 180 до 720 мг. Он предположительно работает, повышая уровни дофамина и норадреналина , что приводит к стимулирующему эффекту, который может быть полезен при анергической и апатической депрессии. [11]
Ссылки
- ^ Lide, DR; Cahill, P.; Gold, LP (1963). «Микроволновый спектр хлорида лития». Журнал химической физики . 40 (1): 156–159. doi :10.1063/1.1724853.
- ^ ab Wells, AF (1984). Структурная неорганическая химия . Oxford University Press. стр. 410, 444.
- ^ Копецки, М.; Фабри, Дж.; Куб, Дж.; Бусетто, Э.; Лауси, А. (2005). "Голография диффузного рассеяния рентгеновских лучей центросимметричного образца". Applied Physics Letters . 87 (23): 231914. Bibcode : 2005ApPhL..87w1914K. doi : 10.1063/1.2140084.
- ^ ab Shriver, DF; Atkins, PW; Cooper, HL (1990). "Глава 2". Неорганическая химия . Freeman.
- ^ ab Pyper, NC; Kirkland, AI; Harding, JH (2006). «Сплоченность и полиморфизм в твердом хлориде рубидия». Journal of Physics: Condensed Matter . 18 (2): 683–702. Bibcode :2006JPCM...18..683P. doi :10.1088/0953-8984/18/2/023. S2CID 93595759.
- ^ Винтер, М. (2006). "Соединения рубидия". WebElements .
- ^ Будавари, С. (1996). Индекс Merck: энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов . Рауэй, Нью-Джерси, США: Merck. ISBN 0-911910-12-3.
- ^ Hallonquist, J.; Lindegger, M.; Mrosovsky, N. (1994). «Хлорид рубидия объединяет разделенные циркадные ритмы активности у хомяков, содержащихся при ярком постоянном освещении». Chronobiology International . 11 (2): 65–71. doi :10.3109/07420529409055892. PMID 8033243.
- ^ Hougardy, E.; Pernet, P.; Warnau, M.; Delisle, J.; Grégoire, J.-C. (2003). «Маркировка паразитоидов короеда внутри растения-хозяина рубидием для изучения распространения». Entomologia Experimentalis et Applicata . 108 (2): 107. Bibcode : 2003EEApp.108..107H. doi : 10.1046/j.1570-7458.2003.00073.x. S2CID 85691705.
- ^ "RbCl Transformation Protocol". New England Biolabs . 2006. Архивировано из оригинала 2006-03-19.
- ^ Джан Ф. Плачиди; Лилиана Дель'Оссо; Джузеппе Нистико; Агоп С. Акискал (6 декабря 2012 г.). Рекуррентные расстройства настроения: новые перспективы в терапии. Springer Science & Business Media. стр. 293–. ISBN 978-3-642-76646-6.
