Kémiai elem · adatlap

44Ru

Ruténium

A ruténium 44 rendszámú kémiai elem (Ru), az 5. periódus 8. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Kr] 4d7 5s1.

Rendszám44

Standard atomtömeg101.07(2)

Csoport8

Periódus5

Meződ

Elektronkonfiguráció[Kr] 4d7 5s1

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A d-alhéj részt vesz a ruténium kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.

A [Kr] 4d7 5s1 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A ruténium fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 12.45 g/cm³. Az olvadáspont 2 606 K (2 333 °C). A forráspont 4 423 K (4 150 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A ruténium előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a ruténium többek között a következő területeken jelenik meg: Katalizátorok, Elektronika és Ötvözetek.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Katalizátorok

A ruténium katalizátorként gyorsíthat kémiai reakciókat anélkül, hogy a teljes reakció során elfogyna.

Elektronika

A ruténium olyan elektronikai alkatrészekben vagy anyagokban használható, ahol fontos a vezetőképesség, a félvezető viselkedés, az optikai válasz vagy a kémiai stabilitás.

Ötvözetek

A ruténium fémek ötvözőjeként módosíthatja a szilárdságot, a korrózióállóságot, az olvadási viselkedést vagy a magas hőmérsékleten mutatott tulajdonságokat.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A ruténium az 5. periódus 8. csoportjában található. A bemutatott környezetben technécium és ródium között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; vas fölötte, ozmium pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásátmenetifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 15 · 1

Sűrűség12.45 g/cm³

Olvadáspont2 606 K (2 333 °C)

Forráspont4 423 K (4 150 °C)

Pauling-féle elektronegativitás2.2

Első ionizációs energia710.2 kJ/mol

Elektronaffinitás101 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A ruténium felfedezését Karl Ernst Claus nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 101.07(2). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A ruténium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A ruténium veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi ruténium, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.