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超酸化ルビジウム
識別情報
CAS登録番号	12137-25-6
	SMILES O=[O-].[Rb+];
	InChI InChI=1S/O2.Rb/c1-2;/q-1;+1 Key: AFEOXRVICKHWAE-UHFFFAOYSA-N;
特性
化学式	O2Rb
モル質量	117.47 g mol−1
外観	明るい黄色
構造
結晶構造	歪みCaC2構造
関連する物質
その他の陽イオン	超酸化リチウム; 超酸化ナトリウム; 超酸化カリウム; 超酸化セシウム
関連するルビジウム酸化物	酸化二ルビジウム; 酸化ルビジウム; 三酸化二ルビジウム; 過酸化ルビジウム; オゾン化ルビジウム
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

超酸化ルビジウム(Rubidium superoxide)は、化学式RbO₂の無機化合物である。酸化状態としては、負電荷を持つ超酸化物と正電荷を持つルビジウムが(Rb⁺)(O₂^-)という構造を形成している^[2]。

化学

ルビジウムを酸素ガスにゆっくりと曝露することで生成する^[3]。

Rb(s) + O₂(g) → RbO₂(s)

他のアルカリ金属超酸化物と同様に、結晶は液体アンモニア中でも成長する^[4]。

280-360℃の間で熱分解すると、三酸化二ルビジウム(Rb₂O₃)ではなく、過酸化ルビジウム(Rb₂O₂)が残る^[3]。

RbO₂ (s) → 1/2 R₂O₂(s) + 1/2 O₂(g)

オゾン化ルビジウムのような、さらに酸素の割合の高い化合物も、超酸化ルビジウムを用いて作ることができる^[5]。

性質

結晶構造は、正方晶系の炭化カルシウムと似ているが、ヤーン・テラー効果のために歪みがより大きく、結晶構造の対称性が低くくなっている^[2]。

乾燥空気中で安定だが、吸湿性が非常に高い^[3]。

磁性がp殻に内因的に由来する例として研究されてきた^[6]。常磁性のモット絶縁体になると予測されている^[7]。また低温では、ネール温度15Kで、反強磁性に遷移する^[2]。

出典

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[1] Astuti, Fahmi; Miyajima, Mizuki; Fukuda, Takahito; Kodani, Masashi; Nakano, Takehito; Kambe, Takashi; Watanabe, Isao (2019). “Synthesis and Characterization of Magnetic Rubidium Superoxide, RbO₂”. Materials Science Forum (Trans Tech Publications, Ltd.) 966: 237–242. doi:10.4028/www.scientific.net/msf.966.237. ISSN 1662-9752.

[Labhart1979-2] Labhart, M.; Raoux, D.; Känzig, W.; Bösch, M. A. (1979-07-01). “Magnetic order in 2p-electron systems: Electron paramagnetic resonance and antiferromagnetic resonance in the alkali hyperoxides KO₂, RbO₂, and CsO₂”. Physical Review B (American Physical Society (APS)) 20 (1): 53–70. doi:10.1103/physrevb.20.53. ISSN 0163-1829.

[Kraus1962-3] Kraus, D. L.; Petrocelli, A. W. (1962). “The Thermal Decomposition of Rubidium Superoxide”. The Journal of Physical Chemistry (American Chemical Society (ACS)) 66 (7): 1225–1227. doi:10.1021/j100813a003. ISSN 0022-3654.

[4] Busch, G., ed (1974). “Magnetische und kalorische Eigenschaften von Alkali-Hyperoxid-Kristallen”. Physics of Condensed Matter. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. pp. 267–291. doi:10.1007/978-3-662-39595-0. ISBN 978-3-662-38713-9

[5] Vol'nov, I. I.; Dobrolyubova, M. S.; Tsentsiper, A. B. (1966). “Synthesis of rubidium ozonide via rubidium superoxide”. Bulletin of the Academy of Sciences, USSR Division of Chemical Science (Springer Science and Business Media LLC) 15 (9): 1611–1611. doi:10.1007/bf00848934. ISSN 0568-5230.

[6] Kováčik, Roman; Ederer, Claude (2009-10-26). “Correlation effects in p-electron magnets: Electronic structure of RbO₂ from first principles”. Physical Review B (American Physical Society (APS)) 80 (14): 140411. arXiv:0905.3721. doi:10.1103/physrevb.80.140411. ISSN 1098-0121.

[7] Kováčik, Roman; Werner, Philipp; Dymkowski, Krzysztof; Ederer, Claude (2012-08-17). “Rubidium superoxide: A p-electron Mott insulator”. Physical Review B (American Physical Society (APS)) 86 (7): 075130. arXiv:1206.1423. doi:10.1103/physrevb.86.075130. ISSN 1098-0121.

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超酸化ルビジウム

化学

性質

関連項目

出典