- Рутений
-
44 Технеций ← Рутений → Родий 
44Ru
Внешний вид простого вещества 
Серебристый металлСвойства атома Имя, символ, номер Рутений / Ruthenium (Ru), 44
Атомная масса
(молярная масса)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)Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) 12,41 г/см³
Температура плавления Температура кипения Теплота плавления (25,5) кДж/моль
Молярная теплоёмкость 24,0[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём 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 РутенийRu101,074d75s1 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
Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.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 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
- ↑ Популярная библиотека химических элементов. Рутений
- ↑ Ruthenia — Wiktionary
- ↑ История науки и техники
- ↑ А. И. Беляков. Электрохимические суперконденсаторы: текущее состояние и проблемы развития Электрохимическая энергетика. 2006 г. Т. 6, № 3. С.146-149
Ссылки
Рутений на Викискладе? - Рутений на Webelements
- Рутений в Популярной библиотеке химических элементов
- Рутений на onx.distant.ru
- Изотопы рутения
- Рутений и его соединения
Соединения рутенияБромид карбонилрутений (Ru(CO)Br) • Бромид рутения(III) (RuBr3) • Гидроксид рутения(II) (Ru(OH)2) • Гидроксид рутения(III) (Ru(OH)3) • Дииодид дикарбонилрутений (Ru(CO)2I2) • Дикарбонилрутений (Ru(CO)2) • Додекакарбонилрутений (Ru3(CO)12) • Иодид рутения(III) (RuI3) • Нонакарбонилрутений (Ru2(CO)9) • Нитрат рутения(II) (Ru(NO3)3) • Оксид рутения(III) (Ru2O3) • Оксид рутения(IV) (RuO2) • Оксид рутения(V) (Ru2O5) • Оксид рутения(VIII) (RuO4) • Пентакарбонилрутений (Ru(CO)5) • Перрутенат калия (KRuO4) • Сульфид рутения(IV) (RuS2) • Тетракарбонилрутений (Ru(CO)4) • Тетраоксорутенат(VI) калия (K2RuO4) • Фторид рутения(V) (RuF5) • Хлорид рутения(II) (RuCl2) • Хлорид рутения(III) (RuCl3) • Хлорид рутения(IV) (RuCl4) •
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы Другие металлы Металлоиды Другие неметаллы Галогены Инертные газы 
Категории:- Химические элементы
- Соединения рутения
- Металлы платиновой группы
- Рутений
Wikimedia Foundation. 2010.
