Keemiline element · teatmeleht

44Ru

Ruteenium

Ruteenium on keemiline element aatomnumbriga 44 ja sümboliga Ru. See paikneb perioodis 5, rühmas 8, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Kr] 4d7 5s1.

Aatomnumber44

Standardne aatommass101.07(2)

Rühm8

Periood5

Plokkd

Elektronkonfiguratsioon[Kr] 4d7 5s1

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Ruteenium kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.

Konfiguratsiooni [Kr] 4d7 5s1 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Ruteenium oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 12.45 g/cm³. Sulamispunkt on 2 606 K (2 333 °C). Keemispunkt on 4 423 K (4 150 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus ruteenium leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub ruteenium eelkõige järgmiste valdkondadega: katalüsaatorid, elektroonika ja sulamid. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Katalüsaatorid

Ruteenium või selle ühendeid kasutatakse keemiliste reaktsioonide kiirendamiseks ilma katalüsaatorit üldreaktsioonis ära kulutamata.

Elektroonika

Ruteenium kasutatakse elektroonikakomponentides või materjalides, kus on oluline elektrijuhtivus, pooljuhtivus, optiline vastus või keemiline stabiilsus.

Sulamid

Ruteenium lisatakse metallidele tugevuse, korrosioonikindluse, sulamiskäitumise või kuumakindluse muutmiseks.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Ruteenium paikneb perioodis 5 ja rühmas 8. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonsiirdemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 18 · 15 · 1

Tihedus12.45 g/cm³

Sulamispunkt2 606 K (2 333 °C)

Keemispunkt4 423 K (4 150 °C)

Paulingu elektronegatiivsus2.2

Esimene ionisatsioonienergia710.2 kJ/mol

Elektronafiinsus101 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Ruteenium avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Karl Ernst Claus. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 101.07(2). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Ruteeniuml on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Ruteeniumga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.