|
|
|
|
|
Símbol: Ru |
Nombre atòmic: 44 |
|
|
Ruteni |
Rutenio |
Ruthenium |
Ruthénium |
Grup: 8 |
Període: 5 |
|
|
Família: Metalls de
transmissió |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d7 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Karl Karlovich Klaus |
Nacionalitat: Russia |
Any: 1844 |
|||
|
Origen del nom: El nom deriva de la regió de Ruthenia,
que actualment és part d’Ucraïna. |
Una mica d’història: Va ser descobert al 1.844 pel químic rus Karl Karlovich Klaus com impuresa en l’osmiridi. És
possible que el farmacèutic polonès Jedrzej Sniadecki
hagués aïllat ruteni, d’algunes menes de platí,
bastant abans, al 1807, però els seus treballs no foren ratificats. |
||||
|
Estat natural: Es troba en la naturalesa aliat amb altres metalls com
platí, plom, iridi, reni i osmi en el que es denomina mineral de
platí. Es troba a Amèrica del Nord i del Sud i a
Sud-Àfrica. També es troba
associat amb níquel. |
Estructura cristal·lina: Hexagonal |
|
|||
|
Abundància a
l’ésser humà: -- |
Abundància
a la Terra: Ocupa el lloc 80è en la classificació del
elements més abundants en l’escorça terrestre. |
Abundància al Sistema Solar: 4 ppb
(parts per bilió) en pes. |
|||
|
Propietats |
||||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
||||
|
101,07 |
12370 |
6,5 |
8,3 |
|||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
||||
|
Sòlid |
2523 |
4423 |
|
|||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
||||
|
1,34 |
0,69 (Ru+3) |
1,25 |
|
|||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
|||
|
101,3 |
711,1 |
1617,1 |
2746,9 |
-2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 |
||||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
|||
|
131,6 |
2,2 |
9,6 |
|
|||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
|||
|
643,0 |
25,5 |
619,0 |
238,26 |
117 |
||||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: Tots els compostos de ruteni han de ser
considerats com molt tòxics i cancerígens. Els compostos de ruteni taquen molt
la pell. Sembla ser que el ruteni ingerit
és retingut fortament en els ossos. L’òxid de ruteni, RuO4,
és molt tòxic. |
|||||
|
+ 0,68 RuO2/ Ru |
Metall |
|||||||
|
Característiques: |
|
|||||||
|
És un metall de color blanc, dur que sol
acompanyar al platí. Només és manejable a altes temperatures i
amb dificultat. |
||||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància(%) |
Altres |
|
Ruteni-95 |
44 |
51 |
95Ru |
1,64
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Ruteni-96 |
44 |
52 |
96Ru |
Estable |
5,54 |
|
|
Ruteni-97 |
44 |
53 |
97Ru |
2,89
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Ruteni-98 |
44 |
54 |
98Ru |
Estable |
1,87 |
|
|
Ruteni-99 |
44 |
55 |
99Ru |
Estable |
12,76 |
|
|
Ruteni-100 |
44 |
56 |
100Ru |
Estable
|
12,60 |
|
|
Ruteni-101 |
44 |
57 |
101Ru |
Estable |
17,06 |
|
|
Ruteni-102 |
44 |
58 |
102Ru |
Estable |
31,55 |
|
|
Ruteni-103 |
44 |
59 |
103Ru |
39,27 dies
|
0,00 |
Radioactiu |
|
Ruteni-104 |
44 |
60 |
104Ru |
Estable |
18,62 |
|
|
Ruteni-105 |
44 |
61 |
105Ru |
4,44
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Ruteni-106 |
44 |
62 |
106Ru |
1,02
anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
És bastant inactiu i no reacciona ni amb els àcids ni amb l'aigua. A l'aire, s'ataca molt lentament formant òxid RuO2: Ru (s) + O2 (g) à RuO2 (s) i més ràpidament si es troba finament dividit formant el sesquiòxid inestable Ru2O3. Reacciona amb excés de fluor per a formar fluorur de ruteni (VI): Ru (s) + 3 F2 (g) à RuF6 (s) marró fosc Escalfant
ruteni metall a 330ºC amb clor, Cl2, en presència de
monòxid de carboni, CO, es produeix clorur de ruteni (III), RuCl3
de color marró fosc que es soluble en aigua però es descompo en
aigua calenta. Si es continua amb la calefacció s’obté
una altra forma de clorur de ruteni(III) de color negre. |
|
Amb aire |
No reacciona per sota de 800ºC |
|
Amb H2O |
No
reacciona
|
|
Amb HCL 6M |
No reacciona |
|
Amb HNO3 15M |
No reacciona |
|
Obtenció |
Es tracta el mineral de platí amb aigua regia per a precipitar el
hexacloroplatinat amònic, PtCl6(NH4)2. Del
residu insoluble en l'aigua regia es recupera el ruteni mitjançant un
procés molt laboriós i complicat en el qual es barregen
tècniques electrolítiques, de bescanvi iònic i
d'extracció solvent. |
|
El metall pur és més resistent que el platí a l'atac dels àcids, fins i tot a l'aigua regia. S'usa en aliatges amb el platí i el pal·ladi per a donar-los major duresa. Aquests aliatges s'empren en la fabricació de contactes elèctrics de resistència elevada, en odontologia, plumilles per a escriure, joies, eixos i pivots antimagnètics per a rellotges i instruments de precisió i restauracions metal·litzades sobre porcellana. L'aliatge ruteni-molibdè és superconductor a temperatures de l'ordre de -263ºC. És un excel·lent catalitzador i s’utilitza en reaccions que inclouen hidrogenació, isomerització, oxidació i reformació. El sulfur d’hidrogen pot ser partit de manera catalítica per llum que utilitza una suspensió aquosa de partícules de CdS carregades amb diòxid de ruteni. Això pot tenir aplicació en l’eliminació del H2S del petroli o d’altres processos industrials. La resistència a la
corrosió del titani millora cent vegades per l’addició de
0,1% de ruteni. |
|
|
Tots els compostos de ruteni han de
ser considerats com molt tòxics i cancerígens. L’òxid de ruteni, RuO4,
és molt tòxic. |