ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

44Ru

รูทีเนียม

รูทีเนียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 44 และสัญลักษณ์ Ru อยู่ในคาบ 5 หมู่ 8 บล็อก d ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Kr] 4d7 5s1

เลขอะตอม44

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน101.07(2)

หมู่8

คาบ5

บล็อกd

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Kr] 4d7 5s1

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

อิเล็กตรอนในออร์บิทัล d มีบทบาทโดยตรงต่อเคมีของรูทีเนียมพลังงานที่ใกล้กันของอิเล็กตรอน s และ d ทำให้โลหะแทรนซิชันเกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า สารเชิงซ้อน และพฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาได้

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของรูทีเนียมคือ [Kr] 4d7 5s1 เมื่อเกิดสารประกอบ การเติมออร์บิทัล d อาจเปลี่ยนไป จึงส่งผลต่อสี แม่เหล็กพันธะ และความไวต่อปฏิกิริยา

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

รูปแบบสำคัญของรูทีเนียมได้แก่ โลหะ โลหะผสม ออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน พลังงานของอิเล็กตรอน s และ d ที่ใกล้กันทำให้เกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า และลิแกนด์สามารถเปลี่ยนสี สมบัติแม่เหล็กและความไวต่อปฏิกิริยาได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 12.45 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 2 606 K (2 333 °C) จุดเดือดคือ 4 423 K (4 150 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบรูทีเนียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติรูทีเนียมพบการใช้งานในด้าน ตัวเร่งปฏิกิริยา, อิเล็กทรอนิกส์ และ โลหะผสม เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

ตัวเร่งปฏิกิริยา

ในงานตัวเร่งปฏิกิริยารูทีเนียมหรือสารประกอบของมันมีบทบาทเป็นสารตั้งต้น รีเอเจนต์ ตัวเร่งปฏิกิริยา หรือสารควบคุมสมดุลทางเคมี โดยรูปสารประกอบเป็นตัวกำหนดหน้าที่จริง

อิเล็กทรอนิกส์

ในงานอิเล็กทรอนิกส์รูทีเนียมถูกใช้เพราะสมบัติทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ หรือออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของธาตุและสารประกอบของมันสามารถควบคุมการนำไฟฟ้า การเก็บประจุ หรือการตอบสนองต่อแสงได้

โลหะผสม

ในงานโลหะผสม มีการเติมรูทีเนียมเพื่อปรับความแข็งแรง ความแข็ง ความต้านทานการกัดกร่อน พฤติกรรมการหลอม หรือสมบัติที่อุณหภูมิสูงของโลหะ

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

รูทีเนียมอยู่ในคาบ 5 และหมู่ 8 ธาตุข้างเคียงจริงในตาราง ได้แก่ แมงกานีส, เหล็ก, โคบอลต์การเปรียบเทียบตำแหน่งเหล่านี้ช่วยให้เห็นแนวโน้มของขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน พันธะ และความไวต่อปฏิกิริยาได้โดยตรง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทโลหะแทรนซิชัน

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 15 · 1

ความหนาแน่น12.45 g/cm³

จุดหลอมเหลว2 606 K (2 333 °C)

จุดเดือด4 423 K (4 150 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง2.2

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก710.2 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน101 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

รูทีเนียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของรูทีเนียมคือ 101.07(2) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของรูทีเนียมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของรูทีเนียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ