Főmenü megnyitása

Ruténium

kémiai elem, rendszáma 44, vegyjele Ru

A ruténium a periódusos rendszer 44-es rendszámú eleme. A vegyjele Ru. A d-mező eleme, átmenetifém. A könnyű platinafémek közé tartozik. (A könnyű platinafémek a ruténium, a ródium és a palládium. Sűrűségük kisebb, mint a periódusos rendszerben alattuk található nehéz platinafémeké, az ozmiumé, az irídiumé és a platináé.) A nemesfémek közé tartozik. A többi platinafémhez hasonlóan viszonylag nagy az elektronegativitása és az első ionizációs energiája. A vegyületeiben a maximális oxidációs száma +8, de leggyakrabban +4-es oxidációs fokú. Szürkésfehér színű rideg fém. Mozsárban porítható. Olvadáspontja magas (2334 °C). Jól oldja a gázokat, nagy mennyiségben képes hidrogént elnyelni. Elektromos vezetőképessége (a többi platinafémhez hasonlóan) viszonylag nagy.

44 technéciumruténiumródium
Fe

Ru

Os
   
               
               
                                   
                                 
                                                               
                                                               
   
44
Ru
Általános
Név, vegyjel, rendszám ruténium, Ru, 44
Elemi sorozat átmenetifémek
Csoport, periódus, mező 8, 5, d
Megjelenés ezüstfehér fémes
Ruthenium a half bar.jpg
Atomtömeg 101,07(2)  g/mol
Elektronszerkezet [Kr] 4d7 5s1
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 15, 1
Fizikai tulajdonságok
Sűrűség (szobahőm.) 12,45 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 10,65 g/cm³
Olvadáspont 2607 K
(2334 °C, 4233 °F)
Forráspont 4423 K
(4150 °C, 7502 °F)
Olvadáshő 38,59 kJ/mol
Párolgáshő 591,6 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 24,06 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 2588 2811 3087 3424 3845 4388
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs szám 2, 3, 4, 6, 8
(enyhén savas oxid)
Elektronegativitás 2,2 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 710,2 kJ/mol
2.: 1620 kJ/mol
3.: 2747 kJ/mol
Atomsugár 130 pm
Atomsugár (számított) 178 pm
Kovalens sugár 126 pm
Egyebek
Mágnesség paramágneses
Elektromos ellenállás (0 °C) 71 nΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) 117 W/(m·K)
Hőtágulási együttható (25 °C) 6,4 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 5970 m/s
Young-modulus 447 GPa
Nyírási modulus 173 GPa
Kompressziós modulus 220 GPa
Poisson-tényező 0,30
Mohs-keménység 6,5
Brinell-keménység 2160 HB
CAS-szám 7440-18-8
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A ruténium izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
96Ru 5,52% Ru stabil 52 neutronnal
97Ru mest. 2,9 d d ε - 97Tc
γ 0,215, 0,324 -
98Ru 1,88% Ru stabil 54 neutronnal
99Ru 12,7% Ru stabil 55 neutronnal
100Ru 12,6% Ru stabil 56 neutronnal
101Ru 17,0% Ru stabil 57 neutronnal
102Ru 31,6% Ru stabil 58 neutronnal
103Ru mest. 39,26 d β- 0,226 103Rh
γ 0,497 -
104Ru 18,7% Ru stabil 60 neutronnal
106Ru mest. 373,59 d β- 0,039 106Rh
Hivatkozások

TörténeteSzerkesztés

A ruténiumot Karl Ernst Claus(en) orosz vegyész fedezte fel 1845-ben. Oroszország egyik középkori latin nevéről, Ruténiáról nevezte el.[1]

Kémiai tulajdonságaiSzerkesztés

 
Ruténium kristályok

A többi platinafémhez képest viszonylag reakcióképes elem. Magasabb hőmérsékleten reakcióba lép a halogénekkel. Levegőn való izzítás hatására különböző oxidokká alakul. Izzítva vegyületet képez a kénnel, a szelénnel és a tellúrral is. Nem képez vegyületet nitrogénnel, de magasabb hőmérsékleten vegyület képződése közben reagál arzénnel és szilíciummal. Megtámadják a foszfor- és a halogénvegyületek. Nem oldódik savakban, még királyvízben sem. Heves oxidáció közben oldódik viszont kálium-klorát jelenlétében sósavban és salétromsavban. Kálium-hidroxid olvadékában kálium-rutenát keletkezése közben feloldódik. Az alkáli-cianidok megtámadják az izzó ruténiumot.

ElőfordulásaSzerkesztés

Ahogy a többi platinafém, a természetben főként a többi platinafémmel ötvöződve fordul elő. Egyetlen önálló ásványa van, ez a laurit (RuS2). A legritkább elemek közé tartozik, gyakoriság szerint a 80. a Földön.

ElőállításaSzerkesztés

A ruténiumot a természetben megtalálható nyersplatinából nyerik. A nyersplatinát királyvízben oldják, a ruténium a királyvízben nem oldható részben található. A visszamaradó, királyvízben nem oldódó részt először kálium-hidroxiddal és kálium-nitráttal olvasztják össze, ekkor kálium-rutenát keletkezik. Ennek vizes oldatába klórgázt vezetve ruténium-tetraoxid nyerhető. A ruténium-tetraoxidot desztillálják, majd sósavas metanolban nyeletik el. A ruténium az oldat bepárlásával, majd a maradék redukciójával nyerhető.

FelhasználásaSzerkesztés

A ruténiumot katalizátornak használják oxidációs reakciókban és hidrogénezésnél. Ruténiumötvözeteket használnak tollhegyek gyártására, ékszerek készítésére és érintkezők készítésére a villamosiparban.

JegyzetekSzerkesztés

  1. Fülöp József: Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár. Celldömölk: Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft. 1998. 127. o. ISBN 963 8334 96 7  

ForrásokSzerkesztés

A Wikimédia Commons tartalmaz Ruténium témájú médiaállományokat.
  • Bodor Endre: Szervetlen kémia I.
  • Nyilasi János: Szervetlen kémia
  • Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret