Det periodiske system›Grundstoffer›Ruthenium

Grundstof · referenceark

44Ru

Ruthenium

Ruthenium (Ru) er grundstof 44, et overgangsmetal i gruppe 8, periode 5 og d-blokken. Elektronkonfigurationen [Kr] 4d7 5s1 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer44

Standardatomvægt101.07(2)

Gruppe8

Periode5

Blokd

Elektronkonfiguration[Kr] 4d7 5s1

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

I overgangsmetaller ligger energierne for d- og s-elektroner tæt. Det gør flere oxidationstrin, komplekse ioner, magnetiske egenskaber og katalytisk aktivitet mulige.

For ruthenium skal konfigurationen [Kr] 4d7 5s1 læses sammen med oxidationstrinnet. Når elektroner fjernes eller deles, ændres d-orbitalernes besættelse, hvilket kan påvirke farve, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Vigtige former er metallet og dets legeringer, oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Flere oxidationstrin er mulige, fordi s- og d-elektroner ligger tæt i energi; ligander kan påvirke farve, magnetisme og reaktivitet.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 12.45 g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 2 606 K (2 333 °C). Kogepunktet er angivet til 4 423 K (4 150 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor ruthenium findes og bruges

I praksis møder man ruthenium blandt andet i sammenhænge som katalysatorer, elektronik og legeringer.

I praksis

Konkrete anvendelser

Katalysatorer

Ruthenium spiller en rolle i katalysatorer. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Elektronik

Ruthenium spiller en rolle i elektronik. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Legeringer

Ruthenium spiller en rolle i legeringer. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Ruthenium ligger i periode 5, gruppe 8 og d-blokken. Det viste nabolag omfatter blandt andet Mangan, Jern, Cobalt, Technetium. Sammenligning med disse grundstoffer gør det lettere at følge tendenser i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationovergangsmetal

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 18 · 15 · 1

Massefylde12.45 g/cm³

Smeltepunkt2 606 K (2 333 °C)

Kogepunkt4 423 K (4 150 °C)

Pauling-elektronegativitet2.2

Første ioniseringsenergi710.2 kJ/mol

Elektronaffinitet101 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af ruthenium forbindes i denne historiske registrering med Karl Ernst Claus. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 101.07(2). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Ruthenium har mindst én stabil isotop. Isotoper har samme antal protoner og er derfor samme grundstof, men de har forskelligt antal neutroner og forskellig atommasse.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Risikoen ved ruthenium afhænger af kemisk form, dosis og eksponeringsvej. Grundstoffet, dets ioner og dets forbindelser kan have meget forskellige biologiske og miljømæssige virkninger; sikkerhedsdata skal derfor vurderes for det konkrete stof.