Рутений

Рутений
44 ТехнецийРутенийРодий
Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Борий Хассий Мейтнерий Дармштадтий Рентгений Коперниций Унунтрий Флеровий Унунпентий Ливерморий Унунсептий УнуноктийПериодическая система элементов
44Ru
Hexagonal.svg
Electron shell 044 Ruthenium.svg
Внешний вид простого вещества
Ruthenium crystals.jpg
Серебристый металл
Свойства атома
Имя, символ, номер

Рутений / Ruthenium (Ru), 44

Атомная масса
(молярная масса)

101,07 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Kr] 4d7 5s1

Радиус атома

134 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

125 пм

Радиус иона

(+4e) 67 пм

Электроотрицательность

2,2 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

0

Степени окисления

+3, +4, +6, +8, 0

Энергия ионизации
(первый электрон)

710,3 (7,36) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

12,41 г/см³

Температура плавления

2334[1] K

Температура кипения

4077[1] K

Теплота плавления

(25,5) кДж/моль

Молярная теплоёмкость

24,0[1] Дж/(K·моль)

Молярный объём

8,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

гексагональная

Параметры решётки

a=2,706 c=4,282 Å

Отношение c/a

1,582

Температура Дебая

600 K

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) 117,0 Вт/(м·К)

44
Рутений
Ru
101,07
4d75s1

Руте́ний — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 44. Обозначается символом Ru (лат. Ruthenium). Простое вещество рутений (CAS-номер: 7440-18-8) — переходный металл серебристого цвета. Относится к платиновым металлам.

Содержание

История

Открыт профессором Казанского университета Карлом Клаусом в 1844 году. Клаус выделил его из уральской платиновой руды в чистом виде и указал на сходство между триадами рутений — родий — палладий и осмий — иридий — платина.

Происхождение названия

Первооткрыватель элемента К. К. Клаус назвал рутений в честь России[2] (Ruthenia — латинское название Руси, а в поздней латыни — России[3]).

Получение

Рутений получают как «отходы» при аффинировании платины и платиновых металлов.

Значительным источником рутения для его добычи является выделение его из осколков деления ядерных материалов (плутоний, уран, торий) где его содержание в отработанных ТВЭЛах достигает 250 граммов на тонну «сгоревшего» ядерного топлива.

Также разработана технология получения рутения из технеция-99 с помощью нейтронного облучения[4]

Физические и химические свойства

Физические свойства

По тугоплавкости (Тпл 2334 °C[1]) рутений уступает лишь нескольким элементам — рению, осмию, вольфраму, танталу.

Химические свойства

Рутений весьма инертный металл.

Неорганические соединения

Рутений не растворяется в кислотах и царской водке (смеси HCl и HNO3). Вместе с тем рутений реагирует с хлором выше 400 °C (образуется RuCl3) и со смесью щелочи и нитрата при сплавлении (образуются рутенаты, например Na2RuO4).

Рутений способен давать соединения, соответствующие разной степени окисления:

8 RuO4; RuO4 · PCl3
7 M[RuO4]
6 M2[RuO4]; M2[RuF8]; RuF6
5 M[RuF6]; RuF5
4 RuCl4; RuO2; M2[RuCl6]
3 RuCl3; М3[RuCl6]
2 M2[RuCl4]; M4[Ru(CN)6]
1 Ru(CO)nBr
0 Ru(CO)n

Соединения рутения представлены также широким спектром нитрозосоединений — содержащих группировку RuNO. Данные комплексные соединения, в особенности, нитрозамины (например, [RuNO(NO2)2(NH3)2OH]) и нитрозонитрокомплексы (особенно комплексный анион [RuNO(NO2)4OH]2−) отличаются высокой устойчивостью и кинетической инертностью.

Тетраоксид рутения (Ru+VIIIO4) по свойствам несколько напоминает тетраоксид осмия.

Органическая химия рутения

Рутений образует ряд металлоорганических соединений и является активным катализатором.

Применение

  • Небольшая добавка рутения (0,1 %) увеличивает коррозионную стойкость титана.
  • В сплаве с платиной используется для изготовления чрезвычайно износостойких электрических контактов.
  • Катализатор для многих химических реакций. Очень важное место рутения как катализатора в системах очистки воды орбитальных станций.

Уникальна также способность рутения к каталитическому связыванию атмосферного азота при комнатной температуре.

Рутений и его сплавы находят применение в качестве жаропрочных конструкционных материалов в аэрокосмической технике, и до 1500 °C по прочности превосходят лучшие сплавы молибдена и вольфрама (имея преимущество также в высокой стойкости к окислению).

Оксид рутения изучался[5] как материал для производства суперконденсаторов электроэнергии с удельной электрической ёмкостью свыше 700 фарад/грамм.

Физиологическое действие

Является единственным платиновым металлом, который обнаруживается в составе живых организмов (по некоторым данным — ещё и платина). Концентрируется в основном в мышечной ткани. Высший оксид рутения крайне ядовит и, будучи сильным окислителем, может вызвать возгорание пожароопасных веществ.

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 4 Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 285-286. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
  2. Популярная библиотека химических элементов. Рутений
  3. Ruthenia — Wiktionary
  4. История науки и техники
  5. А. И. Беляков. Электрохимические суперконденсаторы: текущее состояние и проблемы развития Электрохимическая энергетика. 2006 г. Т. 6, № 3. С.146-149

Ссылки



Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужен реферат?
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "Рутений" в других словарях:

  • РУТЕНИЙ — Металл, находящийся в платиновой руде. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РУТЕНИЙ новолатинск. Мало исследованный метал, сопровождающий платину. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • РУТЕНИЙ — (Ruthenium), Ru, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 44, атомная масса 101,07; относится к платиновым металлам. Открыт русским химиком К.К. Клаусом в 1884 …   Современная энциклопедия

  • РУТЕНИЙ — (лат. Ruthenium) Ru, химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 44, атомная масса 101,07, относится к платиновым металлам. Название от позднелат. Ruthenia Россия (открыт К. К. Клаусом). Плотность 12,37… …   Большой Энциклопедический словарь

  • РУТЕНИЙ — (символ Ru), серебристо белый ПЕРЕХОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, впервые открыт в 1827 г. Встречается в ПЛАТИНОВЫХ рудах. Используется в качестве КАТАЛИЗАТОРА, а также в электрических контактах в сплаве с другими платиновыми металлами; еще… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Рутений —         Ru (от cp. век. лат. Ruthenia Pоссия * a. ruthenium; н. Ruthenium; ф. ruthenium; и. rutenio), хим. элемент VIII группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 44, ат. м. 101,07 относится к платиновым металлам. B природе 7 стабильных изотопов …   Геологическая энциклопедия

  • РУТЕНИЙ — [тэ], рутения, мн. нет, муж. (от новолат. ruthenus русский) (хим.). Химический элемент, серый, хрупкий тугоплавкий металл, встречаемый в природе вместе с платиной и идущий на изготовление волосков для ламп накаливания. Толковый словарь Ушакова. Д …   Толковый словарь Ушакова

  • РУТЕНИЙ — муж. один из металлов, отделяемых от платины. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • РУТЕНИЙ — (Ruthenium), Ru, хим. элемент VIII группы периодич …   Физическая энциклопедия

  • рутений — сущ., кол во синонимов: 4 • металл (86) • минерал (5627) • платиноид (8) • …   Словарь синонимов

  • Рутений — (Ruthenium), Ru, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 44, атомная масса 101,07; относится к платиновым металлам. Открыт русским химиком К.К. Клаусом в 1884.   …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • РУТЕНИЙ — хим. элемент, символ Ru (лат. Ruthenium), ат. н. 44, ат. м. 101,07, относится к платиновым (см.); серовато белый металл, плотность 12200 кг/м3, tпл = 2250°С. Входит в состав сплавов, обладающих высокой твёрдостью и стойкостью к истиранию;… …   Большая политехническая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»