Химический элемент · справочная страница

44Ru

Рутений

Рутений (Ru) — химический элемент с атомным номером 44. Он расположен в периоде 5, группа 8, d-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер44

Стандартная атомная масса101.07(2)

Группа8

Период5

Блокd

Электронная конфигурация[Kr] 4d7 5s1

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Рутений относится к d-блоку. Близкие энергии s- и d-электронов делают возможными несколько степеней окисления и разнообразную координационную химию.

Конфигурацию [Kr] 4d7 5s1 важно рассматривать вместе со степенью окисления: изменение заполнения d-орбиталей влияет на цвет, магнетизм, тип связей и реакционную способность.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Рутений: важные химические формы включают металлическое состояние и сплавы, оксиды, галогениды и координационные соединения. Возможность нескольких степеней окисления связана в том числе с близкими энергиями s- и d-электронов.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 12.45 g/cm³. Температура плавления: 2 606 K (2 333 °C). Температура кипения: 4 423 K (4 150 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется рутений?

На практике Рутений применяется прежде всего в таких областях, как Катализаторы, Электроника и Сплавы. Конкретная роль зависит от химической формы элемента и свойства, которое требуется использовать.

На практике

Примеры реального применения

Катализаторы

Элемент «Рутений» или его соединения могут ускорять реакции либо участвовать в ключевых стадиях химического производства и синтеза.

Электроника

Элемент «Рутений» и его соединения используют в электронных компонентах, полупроводниках, контактах или функциональных слоях, когда важны их электрические свойства.

Сплавы

Элемент «Рутений» добавляют в некоторые сплавы, чтобы изменить прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность или другие свойства материала.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Рутений находится в периоде 5, группе 8 и d-блоке; классификация: переходный металл. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификацияпереходный металл

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 18 · 15 · 1

Плотность12.45 g/cm³

Температура плавления2 606 K (2 333 °C)

Температура кипения4 423 K (4 150 °C)

Электроотрицательность по Полингу2.2

Первая энергия ионизации710.2 kJ/mol

Сродство к электрону101 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Рутений: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 44.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 101.07(2). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Рутений имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Рутений» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.