Ruténium

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
44 technéciumruténiumródium
Fe

Ru

Os
Általános
Név, vegyjel, rendszám ruténium, Ru, 44
Elemi sorozat átmenetifémek
Csoport, periódus, mező 8, 5, d
Megjelenés ezüstfehér fémes
Ruthenium a half bar.jpg
Atomtömeg 101,07(2)  g/mol
Elektronszerkezet [Kr] 4d7 5s1
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 15, 1
Fizikai tulajdonságok
Sűrűség (szobahőm.) 12,45 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 10,65 g/cm³
Olvadáspont 2607 K
(2334 °C, 4233 °F)
Forráspont 4423 K
(4150 °C, 7502 °F)
Olvadáshő\Delta_{fus}{H}^\ominus 38,59 kJ/mol
Párolgáshő \Delta_{vap}{H}^\ominus 591,6 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 24,06 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 2588 2811 3087 3424 3845 4388
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs szám 2, 3, 4, 6, 8
(enyhén savas oxid)
Elektronegativitás 2,2 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 710,2 kJ/mol
2.: 1620 kJ/mol
3.: 2747 kJ/mol
Atomsugár 130 pm
Atomsugár (számított) 178 pm
Kovalens sugár 126 pm
Egyebek
Mágnesség paramágneses
Elektromos ellenállás (0 °C) 71 nΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) 117 W/(m·K)
Hőtágulási együttható (25 °C) 6,4 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 5970 m/s
Young-modulus 447 GPa
Nyírási modulus 173 GPa
Kompressziós modulus 220 GPa
Poisson-tényező 0,30
Mohs-keménység 6,5
Brinell-keménység 2160 HB
CAS-szám 7440-18-8
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A ruténium izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
96Ru 5,52% Ru stabil 52 neutronnal
97Ru mest. 2,9 d d ε - 97Tc
γ 0,215, 0,324 -
98Ru 1,88% Ru stabil 54 neutronnal
99Ru 12,7% Ru stabil 55 neutronnal
100Ru 12,6% Ru stabil 56 neutronnal
101Ru 17,0% Ru stabil 57 neutronnal
102Ru 31,6% Ru stabil 58 neutronnal
103Ru mest. 39,26 d β- 0,226 103Rh
γ 0,497 -
104Ru 18,7% Ru stabil 60 neutronnal
106Ru mest. 373,59 d β- 0,039 106Rh
Hivatkozások

A ruténium a periódusos rendszer 44-es rendszámú eleme. A vegyjele Ru. A d-mező eleme, átmenetifém. A könnyű platinafémek közé tartozik. (A könnyű platinafémek a ruténium, a ródium és a palládium. Sűrűségük kisebb, mint a periódusos rendszerben alattuk található nehéz platinafémeké, az ozmiumé, az irídiumé és a platináé.) A nemesfémek közé tartozik. A többi platinafémhez hasonlóan viszonylag nagy az elektronegativitása és az első ionizációs energiája. A vegyületeiben a maximális oxidációs száma +8, de leggyakrabban +4-es oxidációs fokú. Szürkésfehér színű rideg fém. Mozsárban porítható. Olvadáspontja magas (2334 °C). Jól oldja a gázokat, nagy mennyiségben képes hidrogént elnyelni. Elektromos vezetőképessége (a többi platinafémhez hasonlóan) viszonylag nagy.

Kémiai tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ruténium kristályok

A többi platinafémhez képest viszonylag reakcióképes elem. Magasabb hőmérsékleten reakcióba lép a halogénekkel. Levegőn való izzítás hatására különböző oxidokká alakul. Izzítva vegyületet képez a kénnel, a szelénnel és a tellúrral is. Nem képez vegyületet nitrogénnel, de magasabb hőmérsékleten vegyület képződése közben reagál arzénnel és szilíciummal. Megtámadják a foszfor- és a halogénvegyületek. Nem oldódik savakban, még királyvízben sem. Heves oxidáció közben oldódik viszont kálium-klorát jelenlétében sósavban és salétromsavban. Kálium-hidroxid olvadékában kálium-rutenát keletkezése közben feloldódik. Az alkáli-cianidok megtámadják az izzó ruténiumot.

Előfordulása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ahogy a többi platinafém, a természetben főként a többi platinafémmel ötvöződve fordul elő. Egyetlen önálló ásványa van, ez a laurit (RuS2). A legritkább elemek közé tartozik, gyakoriság szerint a 80. a Földön.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A ruténiumot a természetben megtalálható nyersplatinából nyerik. A nyersplatinát királyvízben oldják, a ruténium a királyvízben nem oldható részben található. A visszamaradó, királyvízben nem oldódó részt először kálium-hidroxiddal és kálium-nitráttal olvasztják össze, ekkor kálium-rutenát keletkezik. Ennek vizes oldatába klórgázt vezetve ruténium-tetraoxid nyerhető. A ruténium-tetraoxidot desztillálják, majd sósavas metanolban nyeletik el. A ruténium az oldat bepárlásával, majd a maradék redukciójával nyerhető.

Felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A ruténiumot katalizátornak használják oxidációs reakciókban és hidrogénezésnél. Ruténiumötvözeteket használnak tollhegyek gyártására, ékszerek készítésére és érintkezők készítésére a villamosiparban.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Ruténium témájú médiaállományokat.
  • Bodor Ende: Szervetlen kémia I.
  • Nyilasi János: Szervetlen kémia
  • Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret