Chemisches Element · Referenzseite

44Ru

Ruthenium

Ruthenium ist Element 44 (Ru) in Periode 5, Gruppe 8 und im d-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Kr] 4d7 5s1.

Ordnungszahl44

Standard-Atomgewicht101.07(2)

Gruppe8

Periode5

Blockd

Elektronenkonfiguration[Kr] 4d7 5s1

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei Ruthenium spielt die d-Unterschale eine wichtige Rolle für die Chemie. Elektronen ähnlicher Energie können an Bindungen beteiligt sein; dadurch sind mehrere Oxidationsstufen und Koordinationsverbindungen möglich.

Die Konfiguration [Kr] 4d7 5s1 verändert sich bei der Ionenbildung. Damit können sich Farbe, Magnetismus, Bindungsverhalten und Reaktivität deutlich ändern.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Ruthenium bildet Metalllegierungen sowie Verbindungen in mehreren Oxidationsstufen. Häufig sind Oxide, Halogenide, Sulfide und Koordinationskomplexe; welche Formen stabil sind, hängt stark von Reaktionsbedingungen und Liganden ab.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Ruthenium bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 12.45 g/cm³; Schmelzpunkt: 2 606 K (2 333 °C); Siedepunkt: 4 423 K (4 150 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Ruthenium vorkommt und wofür es verwendet wird

Ruthenium kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Katalysatoren, Elektronik und Legierungen eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Katalysatoren

Ruthenium oder seine Verbindungen dienen als Katalysatoren, wenn sie Reaktionswege erleichtern und chemische Umsetzungen beschleunigen können.

Elektronik

Ruthenium wird in elektronischen Bauteilen genutzt, wenn Leitfähigkeit, Halbleitereigenschaften, Korrosionsbeständigkeit oder optisches Verhalten von Vorteil sind.

Legierungen

Ruthenium wird Legierungen zugesetzt, um Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schmelzverhalten oder Hochtemperatureigenschaften zu verändern.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Ruthenium steht in Periode 5, Gruppe 8 und im d-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Cobalt, Technetium; rechts davon Rhodium, Rhenium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationÜbergangsmetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 15 · 1

Dichte12.45 g/cm³

Schmelzpunkt2 606 K (2 333 °C)

Siedepunkt4 423 K (4 150 °C)

Pauling-Elektronegativität2.2

Erste Ionisierungsenergie710.2 kJ/mol

Elektronenaffinität101 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Ruthenium wird mit Karl Ernst Claus verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 101.07(2). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Ruthenium besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Ruthenium hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.