Химичен елемент · справочна страница

44Ru

Рутений

Рутений е химичен елемент с атомен номер 44 (Ru), разположен в период 5, група 8 и блок d. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Kr] 4d7 5s1.

Атомен номер44

Стандартна атомна маса101.07(2)

Група8

Период5

Блокd

Електронна конфигурация[Kr] 4d7 5s1

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

d подобвивката участва в химията на рутений. Преходните метали могат да използват в химичните връзки електрони с близки енергии, затова променливите степени на окисление, координационните съединения и каталитичното поведение са характерни за d блока.

Електронната конфигурация [Kr] 4d7 5s1 трябва да се разглежда заедно със степента на окисление в съединението: отнемането на електрони променя запълването на d орбиталите и може да повлияе на цвета, магнетизма, химичното свързване и реактивността.

Химични форми

Съединения, йони и материали

За рутений важни химични форми са металът и неговите сплави, оксиди, халогениди и координационни съединения. Променливите степени на окисление са чести, защото s и d електроните имат близки енергии, а лигандите около металния йон могат силно да променят цвета, магнетизма и реактивността.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 12.45 g/cm³. Температурата на топене е 2 606 K (2 333 °C). Температурата на кипене е 4 423 K (4 150 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща рутений и за какво се използва

На практика рутений се среща в приложения като Катализатори, Електроника и Сплави.

На практика

Конкретни примери за приложение

Катализатори

Рутений се използва за ускоряване на химични реакции, без да се изразходва в общия реакционен процес.

Електроника

Рутений се използва в електронни компоненти или материали, при които са полезни електропроводимостта, полупроводниковото поведение, оптичният отклик или химичната устойчивост.

Сплави

Рутений се добавя към метали, за да се променят якостта, устойчивостта на корозия, поведението при топене или свойствата при висока температура.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Рутений е в период 5 и група 8. В показаната област той се намира между технеций и родий в същия период; желязо е над него, а осмий е под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияпреходен метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 15 · 1

Плътност12.45 g/cm³

Температура на топене2 606 K (2 333 °C)

Температура на кипене4 423 K (4 150 °C)

Електроотрицателност по Полинг2.2

Първа йонизационна енергия710.2 kJ/mol

Електронен афинитет101 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на рутений се свързва с Karl Ernst Claus. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 101.07(2). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Рутений има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с рутений, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.