Virtual Laboratory Wiki
Advertisement
Рутений / Ruthenium (Ru)
Атомный номер 44
Внешний вид простого вещества серебристо-серый очень хрупкий металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
101,07 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 134 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
710,3 (7,36) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Kr] 4d7 5s1
Химические свойства
Ковалентный радиус 125 пм
Радиус иона (+4e) 67 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2,2
Электродный потенциал 0
Степени окисления +3, +4, +6, +8, 0
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 12,41 г/см³
Удельная теплоёмкость 0,238 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 117,0 Вт/(м·K)
Температура плавления 2583 K
Теплота плавления (25,5) кДж/моль
Температура кипения 4173 K
Теплота испарения n/a кДж/моль
Молярный объём 8,3 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Период решётки 2,700 Å
Отношение c/a 1,584
Температура Дебая n/a K
Ru 44
101,07
5s25p65d6
Рутений

Рутенийхимический элемент с атомным номером 44 в периодической системе, обозначается символом Ru (лат. Ruthenium), Серебристо-серый хрупкий переходный металл, благородный металл.

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 — родийпалладий и осмийиридийплатина.

Происхождение названия

В 1844 году, профессор Казанского университета Карл Карлович Клаус, открыл новый химический элемент и назвал рутений в честь Руси Ruthenia — латинское название России[1]. История открытия Рутения напечатана в Бюллетнях Академии наук СССР.

Получение

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

Физические и химические свойства

Физические свойства

По тугоплавкости (Тпл 2250 °C) рутений уступает лишь нескольким элементам — рению, осмию, вольфраму.

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


Тетраоксид рутения (Ru(VIII)O4, +8) 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 приемущество так же в высокой стойкости к окислению).

В последние годы широко изучается оксид рутения как материал для производства суперконденсаторов электроэнергии, удельная электрическая ёмкость свыше 700 Фарад/грамм[2].

Физиологическое действие

Является единственным платиноидным металлом, который обнаруживается в составе живых организмов. (По некоторым данным - ещё и платина) Концентрируется в основном в мышечной ткани.

Примечания

Ссылки



Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Рутений. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Advertisement