Unsur kimia · halaman rujukan

44Ru

Rutenium

Rutenium ialah unsur kimia dengan nombor atom 44 dan simbol Ru. Unsur ini terletak pada kala 5, kumpulan 8, blok d. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Kr] 4d7 5s1.

Nombor atom44

Berat atom piawai101.07(2)

Kumpulan8

Kala5

Blokd

Konfigurasi elektron[Kr] 4d7 5s1

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Subpetala d memainkan peranan penting dalam kimia Rutenium. Bagi logam peralihan, aras tenaga elektron yang berdekatan membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan, pembentukan kompleks koordinasi dan aktiviti pemangkin.

Konfigurasi elektron Rutenium ialah [Kr] 4d7 5s1. Apabila elektron dikeluarkan atau disusun semula dalam sebatian, pengisian orbital d boleh berubah lalu mempengaruhi warna, kemagnetan, ikatan dan kereaktifan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Bentuk kimia penting bagi Rutenium merangkumi logam dan aloi, oksida, halida serta kompleks koordinasi. Elektron s dan d yang hampir sama aras tenaganya membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan; ligan pula boleh mengubah warna, kemagnetan dan kereaktifan dengan ketara.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 12.45 g/cm³. Takat leburnya 2 606 K (2 333 °C). Takat didihnya 4 423 K (4 150 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Rutenium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Rutenium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan pemangkin, elektronik dan aloi. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Pemangkin

Rutenium digunakan sebagai pemangkin untuk mempercepat tindak balas kimia tanpa habis digunakan dalam tindak balas keseluruhan.

Elektronik

Rutenium digunakan dalam komponen dan bahan elektronik apabila kekonduksian, sifat semikonduktor, tindak balas optik atau kestabilan kimia diperlukan.

Aloi

Rutenium ditambah kepada logam atau aloi untuk mengubah kekuatan, rintangan kakisan, tingkah laku peleburan atau prestasi pada suhu tinggi.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Rutenium terletak pada kala 5, kumpulan 8. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Mangan; Ferum; Kobalt; Teknetium; Rodium; Renium; Osmium; Iridium. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlogam peralihan

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 18 · 15 · 1

Ketumpatan12.45 g/cm³

Takat lebur2 606 K (2 333 °C)

Takat didih4 423 K (4 150 °C)

Keelektronegatifan Pauling2.2

Tenaga pengionan pertama710.2 kJ/mol

Afiniti elektron101 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Rutenium dikaitkan dengan Karl Ernst Claus. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 101.07(2). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Rutenium mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Rutenium bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.