זרזים
רותניום או תרכובות שלו משמשים כזרזים שמאיצים תגובות כימיות בלי להיצרך במאזן הכולל של התגובה.
Mendeleev
הטבלה המחזורית
כל היסודות
עבריתHE⌄
שפות
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
יסוד כימי · דף עיון
44Ru
רותניום
רותניום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 44 וסמלו Ru. הוא נמצא במחזור 5, קבוצה 8 ובבלוק d. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Kr] 4d7 5s1.
מספר אטומי44
משקל אטומי תקני101.07(2)
קבוצה8
מחזור5
בלוקd
תצורת אלקטרונים[Kr] 4d7 5s1
מבנה אלקטרוני
מה קובע את הכימיה שלו?
אכלוס תת-הרמה d משפיע ישירות על הכימיה של רותניום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.
תצורת האלקטרונים של רותניום היא [Kr] 4d7 5s1. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.
צורות כימיות
תרכובות, יונים וחומרים
הצורות הכימיות החשובות של רותניום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.
התנהגות פיזיקלית
מצב ושינויי פאזה
המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 12.45 g/cm³. נקודת ההתכה היא 2 607 K (2 334 °C). נקודת הרתיחה היא 4 423 K (4 150 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.
הימצאות ושימושים
איפה נמצא רותניום וכיצד משתמשים בו?
בפועל, רותניום מופיע ביישומים כגון זרזים, אלקטרוניקה וסגסוגות. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.
בפועל
דוגמאות לשימושים ממשיים
אלקטרוניקה
בתחום אלקטרוניקה, רותניום שימושי בזכות תכונות חשמליות או אלקטרוניות שמאפשרות הולכה, אחסון מטען או תגובה מבוקרת לאור ולשדות חשמליים.
סגסוגות
רותניום מתווסף למתכות או לסגסוגות כדי לשנות חוזק, עמידות בפני קורוזיה, התנהגות בהתכה או ביצועים בטמפרטורות גבוהות.
מיקום מחזורי
מה מספרים היסודות השכנים?
רותניום נמצא במחזור 5 ובקבוצה 8. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: מנגן; ברזל; קובלט; טכנטיום; רודיום; רניום; אוסמיום; אירידיום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.
נתוני ייחוס
תכונות פיזיקליות ואטומיות
סיווגמתכת מעבר
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 15 · 1
צפיפות12.45 g/cm³
נקודת התכה2 606 K (2 333 °C)
נקודת רתיחה4 423 K (4 150 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג2.2
אנרגיית יינון ראשונה710.2 kJ/mol
זיקה אלקטרונית101 kJ/mol
הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.
היסטוריה
גילוי וזיהוי
גילוי רותניום מזוהה עם עבודתו של קרל ארנסט קלאוס. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.
איזוטופים ומשקל אטומי
כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?
המשקל האטומי התקני הרשום של רותניום הוא 101.07(2). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.
לרותניום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.
בטיחות
טיפול וחשיפה
הסכנות הקשורות לרותניום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.