Rutenij

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Rutenij,  44Ru
Ruthenium a half bar.jpg
Splošno
Ime, znak rutenij, Ru
Izgovarjava ruténij
Izgled srebrnkasto bel kovinski
Rutenij v periodnem sistemu
Vodik (diatomic nonmetal)
Helij (noble gas)
Litij (alkali metal)
Berilij (alkaline earth metal)
Bor (metalloid)
Ogljik (polyatomic nonmetal)
Dušik (diatomic nonmetal)
Kisik (diatomic nonmetal)
Fluor (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natrij (alkali metal)
Magnezij (alkaline earth metal)
Aluminij (post-transition metal)
Silicij (metalloid)
Fosfor (polyatomic nonmetal)
Žveplo (polyatomic nonmetal)
Klor (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kalij (alkali metal)
Kalcij (alkaline earth metal)
Skandij (transition metal)
Titan (transition metal)
Vanadij (transition metal)
Krom (transition metal)
Mangan (transition metal)
Železo (transition metal)
Kobalt (transition metal)
Nikelj (transition metal)
Baker (transition metal)
Cink (transition metal)
Galij (post-transition metal)
Germanij (metalloid)
Arzen (metalloid)
Selen (polyatomic nonmetal)
Brom (diatomic nonmetal)
Kripton (noble gas)
Rubidij (alkali metal)
Stroncij (alkaline earth metal)
Itrij (transition metal)
Cirkonij (transition metal)
Niobij (transition metal)
Molibden (transition metal)
Tehnicij (transition metal)
Rutenij (transition metal)
Rodij (transition metal)
Paladij (transition metal)
Srebro (transition metal)
Kadmij (transition metal)
Indij (post-transition metal)
Kositer (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Telur (metalloid)
Jod (diatomic nonmetal)
Ksenon (noble gas)
Cezij (alkali metal)
Barij (alkaline earth metal)
Lantan (lanthanide)
Cerij (lanthanide)
Prazeodim (lanthanide)
Neodim (lanthanide)
Prometij (lanthanide)
Samarij (lanthanide)
Evropij (lanthanide)
Gadolinij (lanthanide)
Terbij (lanthanide)
Disprozij (lanthanide)
Holmij (lanthanide)
Erbij (lanthanide)
Tulij (lanthanide)
Iterbij (lanthanide)
Lutecij (lanthanide)
Hafnij (transition metal)
Tantal (transition metal)
Volfram (transition metal)
Renij (transition metal)
Osmij (transition metal)
Iridij (transition metal)
Platina (transition metal)
Zlato (transition metal)
Živo srebro (transition metal)
Talij (post-transition metal)
Svinec (post-transition metal)
Bizmut (post-transition metal)
Polonij (post-transition metal)
Astat (metalloid)
Radon (noble gas)
Francij (alkali metal)
Radij (alkaline earth metal)
Aktinij (actinide)
Torij (actinide)
Protaktinij (actinide)
Uran (actinide)
Neptunij (actinide)
Plutonij (actinide)
Americij (actinide)
Kirij (actinide)
Berkelij (actinide)
Kalifornij (actinide)
Ajnštajnij (actinide)
Fermij (actinide)
Mendelevij (actinide)
Nobelij (actinide)
Lavrencij (actinide)
Raderfordij (transition metal)
Dubnij (transition metal)
Seaborgij (transition metal)
Borij (transition metal)
Hasij (transition metal)
Majtenrij (unknown chemical properties)
Darmštatij (unknown chemical properties)
Rengenij (unknown chemical properties)
Kopernicij (transition metal)
Ununtrij (unknown chemical properties)
Flerovij (post-transition metal)
Ununpentij (unknown chemical properties)
Livermorij (unknown chemical properties)
Ununseptij (unknown chemical properties)
Ununoctij (unknown chemical properties)
Fe

Ru

Os
tehnecijrutenijrodij
Vrstno število 44
Standardna atomska teža (±) (Ar) 101,07(2)[1]
Kategorija elementa   prehodni element
Skupina, blok skupina 8, d-blok
Perioda perioda 5
Razporeditev elektronov [Kr] 4d7 5s1
po lupini 2, 8, 18, 15, 1
Fizikalne lastnosti
Tališče 2334 °C ​(2607 K, ​4233 °F)
Vrelišče 4150 °C ​(4423 K, ​7502 °F)
Gostota blizu s.t. 12,45 g/cm3
v tekočem stanju, pri TT 10,65 g/cm3
Talilna toplota 38,59 kJ/mol
Izparilna toplota 619 kJ/mol
Toplotna kapaciteta 24,06 J/(mol·K)
Parni tlak
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T (°C) 2.315 2.538 2.814 3.151 3.572 4.115
Lastnosti atoma
Oksidacijska stanja 8, 7, 6, 4, 3, 2, 1,[2] −2 ​(rahlo kisel oksid)
Elektronegativnost Paulingova lestvica: 2,2
Ionizacija 1.: 710,2 kJ/mol
2.: 1620 kJ/mol
3.: 2747 kJ/mol
Atomski polmer empirično: 134 pm
Kovalentni polmer 146±7 pm
Razno
Kristalna struktura heksagonalna gosto zložena (hgz)
Heksagonalna gosto zložena kristalna struktura za rutenij
Hitrost zvoka ozka palica 5970 m/s (pri 20 °C)
Toplotno raztezanje 6,4 µm/(m·K) (pri 25 °C)
Toplotna prevodnost 117 W/(m·K)
Električni upor 71 nΩ·m (pri 0 °C)
Magnetna ureditev paramagnetik[3]
Youngov modul 447 GPa
Strižni modul 173 GPa
Stisljivostni modul 220 GPa
Poissonovo razmerje 0,30
Mohsova trdota 6,5
Trdota po Brinellu 2160 MPa
Številka CAS 7440-18-8
Zgodovina
Poimenovanje po Ruthenia (lat.: srednjeveško ozemlje Kijevske Rusije)
Odkritje in prva izolacija Karl Ernst Claus (1844)
Najstabilnejši izotopi
Glavni članek: Izotopi rutenija
izo NA Razpol. doba DM DE (MeV) DP
96Ru 5,52% >6,7×1016 let (β+β+) 2,7188 96Mo
97Ru sint. 2,9 dni ε 97Tc
γ 0,215, 0,324
98Ru 1,88% (SF) <11,690
99Ru 12,7% (SF) <12,368
100Ru 12,6% (SF) <13,634
101Ru 17,0% (SF) <13,205
102Ru 31,6% (SF) <12,049
103Ru sint. 39,26 dni β 0,226 103Rh
γ 0,497
104Ru 18,7% (ββ) 1,2997 104Pd
106Ru sint. 373,59 dni β 0,039 106Rh
Razpadni načini DM v oklepajih so predvideni, in še niso bili opazovani

Ruténij je kemični element, ki ima v periodnem sistemu simbol Ru in atomsko število 44. To redko prehodno kovino iz skupine platine najdemo v rudah platine in jo uporabljamo kot katalizator v nekaterih zlitinah platine.

Pomembne lastnosti[uredi | uredi kodo]

Rutenij, polivalentna trdna bela kovina iz skupine platine, ima štiri kristalske modifikacije in na normalnih temperaturah ne potemni, vendar eksplozivno oksidira. Rutenij se raztaplja v raztopljenih lužninah, kisline ga ne napadejo, vendar ga napadajo halogeni pri visokih temperaturah in hidroksidi. Majhne količine rutenija lahko povečajo trdnost platine in paladija. Odpornost titana na korozijo lahko izrazito povečamo z malim dodatkom rutenija.

Kovino lahko galvaniziramo bodisi z elektrodepozicijo ali s postopki toplotne dekompozicije. Za eno od zlitin rutenij-molibden je bilo ugotovljeno, da je superprevodna pri 10,6 K. Oksidacijska stanja rutenija so med +1 do +8, znano je tudi -2, čeprav so najpogostejša +2, +3 in +4.

Rutenijeve koordinacijske spojine in njihova uporaba[uredi | uredi kodo]

Kataliza[uredi | uredi kodo]

Rutenijeve koordinacijske spojine se široko uporabljajo kot katalizatorji v sintezni organski kemiji in sicer na področju asimetrične hidrogenacije (kompleksi s kiralnimi difosfini) in olefinske metateze (Grubbsovi katalizatorji; kompleksi s stabilnimi karbeni in sterično zahtevnimi fosfini). Leta 2005 so R. H. Grubbs, R. R. Schrock in Y. Chauvin za delo na področju olefinske metateze z uporabo rutenijevih karalizatorjev prejeli Nobelovo nagrado za kemijo.

Barvila v sončnih celicah[uredi | uredi kodo]

Rutenijevi polipiridilni kompleksi se uporabljajo v t.i. Graetzlovih celicah (ang. dye-sensitized solar cells) kot barvila za absorpcijo sončne svetlobe, saj so spojine intenzivno obarvane in absorbirajo svetlobo večjega dela vidnega in ultravijoličnega spektra.

Zdravila proti raku[uredi | uredi kodo]

Eno najbolj uporabljanih in učinkovitih zdravil proti raku je cisplatin. V zadnijh desetletjih so se raziskave novih učinkovin razširile še na spojine drugih kovin, kot so železo, baker, titan, galij, zlato, iridij, osmij in rutenij. Izmed vseh neplatinskih zdravil sta samo dve rutenijevi spojini do sedaj uspešno prestali drugo fazo kliničnih testiranj. Prva spojina, NAMI-A, je bila pripravljena v laboratoriju prof. E. Alessia v Trstu in je učinkovita proti metastazam trdnih tumorjev. Druga, KP1019, je bila sintetizirana v laboratorijih prof. B. K. Kepplerja na Dunaju in je kot del kombinacije kemoterapavtikov učinkovita proti raku debelega črevesa.

Sklici[uredi | uredi kodo]