Ķīmiskais elements · uzziņu lapa
44Ru

Rutēnijs

Rutēnijs ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 44 un simbolu Ru; tas atrodas 5. periodā, 8. grupā un d blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [Kr] 4d7 5s1.

Atomnumurs44
Standarta atommasa101.07(2)
Grupa8
Periods5
Bloksd
Elektronu konfigurācija[Kr] 4d7 5s1
Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

Šī elementa ķīmijā piedalās d apakšlīmenis. Pārejas metāli saitēs var izmantot līdzīgas enerģijas elektronus, tāpēc d blokā bieži sastopamas mainīgas oksidēšanās pakāpes, koordinācijas savienojumi un katalītiskas īpašības.

Elektronu konfigurācija [Kr] 4d7 5s1 jāskata kopā ar savienojuma oksidēšanās pakāpi: atņemot elektronus, mainās aizpildītās d orbitāles, tāpēc var mainīties krāsa, magnētisms, saišu veidošanās un reaģētspēja.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Svarīgas šī elementa ķīmiskās formas ir metāls un sakausējumi, oksīdi, halogenīdi un koordinācijas savienojumi. Mainīgas oksidēšanās pakāpes ir biežas, jo s un d elektronu enerģijas ir līdzīgas, bet ligandi ap metāla jonu var būtiski mainīt krāsu, magnētismu un reaģētspēju.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 12.45 g/cm³. Kušanas temperatūra ir 2 606 K (2 333 °C). Viršanas temperatūra ir 4 423 K (4 150 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots rutēnijs

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā katalizatori, elektronika un sakausējumi.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Katalizatori

Šo elementu izmanto, lai paātrinātu ķīmiskās reakcijas, pašam kopējā reakcijā nepatērējoties.

Elektronika

Šo elementu izmanto elektroniskos komponentos vai materiālos, kuros noder elektriskā vadītspēja, pusvadītāja īpašības, optiskā reakcija vai ķīmiskā stabilitāte.

Sakausējumi

Šo elementu pievieno metāliem, lai mainītu stiprību, izturību pret koroziju, kušanas īpašības vai darbību augstā temperatūrā.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Rutēnijs atrodas 5. periodā un 8. grupā. Šeit parādītajā apkārtnē: Tajā pašā periodā pa kreisi un pa labi atrodas tehnēcijs un rodijs; tajā pašā grupā virs tā atrodas dzelzs, bet zem tā – osmijs. Šīs pozīcijas ļauj salīdzināt atoma izmēru, jonizācijas enerģiju un ķīmisko saišu raksturu ar kaimiņu elementiem.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijapārejas metāls
Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets
Elektronu čaulas2 · 8 · 18 · 15 · 1
Blīvums12.45 g/cm³
Kušanas temperatūra2 606 K (2 333 °C)
Viršanas temperatūra4 423 K (4 150 °C)
Elektronegativitāte pēc Polinga2.2
Pirmā jonizācijas enerģija710.2 kJ/mol
Elektronu afinitāte101 kJ/mol

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elementa atklāšana ir saistīta ar Karl Ernst Claus. Elementa atpazīšana, tīra parauga izolēšana un mūsdienu atomnumura piešķiršana ne vienmēr notika vienlaikus.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 101.07(2). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.