Ruten

Ruten (Ru, łac. ruthenium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych (żelazowców) w układzie okresowym. Pierwiastek ten nie ma własnych minerałów, występuje głównie w stanie wolnym razem z innymi platynowcami, najczęściej w rudach siarczkowych żelaza, chromu i niklu. Zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 5·10⁻⁷% wag. Tworzy głównie związki kompleksowe, ale znane są też proste związki tego pierwiastka.

Na tę stronę wskazuje przekierowanie z „Ru”. Zobacz też: domena internetowa .ru.

Ruten

technet ← ruten → rod
Fe ↑ Ru ↓ Os 44 Ru
Wygląd
srebrzystobiały
Widmo emisyjne rutenu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	ruten, Ru, 44 (łac. ruthenium)
Grupa, okres, blok	8 (VIIIB), 5, d
Stopień utlenienia	II, III, IV, VI, VIII
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości tlenków	średnio kwasowe
Masa atomowa	101,07 ± 0,02[uwaga 1][1]
Stan skupienia	stały
Gęstość	12370 kg/m³
Temperatura topnienia	2334 °C[2]
Temperatura wrzenia	4150 °C[2]
Numer CAS	7440-18-8
PubChem	23950
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny 134 pm 126 pm Konfiguracja elektronowa [Kr]4d75s1 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 15, 1 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 2,20 1,42 Potencjały jonizacyjne I 710,2 kJ/mol II 1620 kJ/mol III 2747 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 595 kJ/mol Ciepło topnienia 24 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 1,4 Pa (2523 K) Konduktywność 13,7×106 S/m Ciepło właściwe 238 J/(kg·K) Przewodność cieplna 117 W/(m·K) Układ krystalograficzny heksagonalny Twardość • w skali Mohsa 6,5 Prędkość dźwięku 5970 m/s (293,15 K) Objętość molowa 8,17×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 96Ru 5,52% stabilny izotop z 52 neutronami 98Ru 1,88% stabilny izotop z 54 neutronami 99Ru 12,7% stabilny izotop z 55 neutronami 100Ru 12,6% stabilny izotop z 56 neutronami 101Ru 17% stabilny izotop z 57 neutronami 102Ru 31,6% stabilny izotop z 58 neutronami 103Ru {syn.} 39,26 dni β− 0,226 103Rh 104Ru 18,7% stabilny izotop z 60 neutronami 106Ru {syn.} 373,59 dni β− 0,039 106Rh
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-05] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Niebezpieczeństwo Zwroty H H228 Zwroty P P210 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[3] 0 0 3
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Odkrycie

W zapiskach Jędrzeja Śniadeckiego z roku 1807 znajduje się informacja, że wyizolował on prawdopodobnie pierwiastek 44, który został przez niego nazwany „westem”, łac. Vestium (od Westy). Swoje odkrycie opublikował w pracy zatytułowanej Rosprawa o nowym metallu w surowey platynie odkrytym^[4] (Wilno 1808, j. pol.; przedruk w j. ros. „Technologiczeskij Żurnal”, 1809). W roku 1808 o nowym pierwiastku poinformował Towarzystwo Przyjaciół Nauk w Warszawie i wygłosił wykład na ten sam temat na Uniwersytecie Wileńskim^[5]. Odkrycie Śniadeckiego nie zostało potwierdzone^[5], a on sam odwołał swoje odkrycie^[6] i zarzucił dalsze badania w tym kierunku^[5]. Ostatecznie nowy pierwiastek został wyizolowany z surowej platyny w roku 1828 przez Gottfrieda Osanna (Uniwersytet w Tartu), a dokładnie zbadany w 1844 roku przez Karla Clausa (Uniwersytet w Kazaniu). Nadali oni metalowi nazwę „ruten” od łacińskiego określenia Rusi (Ruthenia)^{[7][8][9][10]}.

Otrzymywanie

Kryształy rutenu

Ruten, razem z innymi platynowcami, jest produktem ubocznym oczyszczania głównego składnika rudy (żelazo, nikiel itd.). Mieszaninę stopów (Os, Ir, Rh, Ru) rozdziela się działając kwasami (różnice w rozpuszczalności w kwasach), wykorzystując różnice w podatności na utlenianie i rozpuszczalności soli kompleksowych.

Wykorzystanie

Jego stopy wykazują wysoką twardość i wytrzymałość. Stopy rutenu z platyną lub palladem używane są w jubilerstwie i dentystyce. Stop rutenu z molibdenem jest nadprzewodnikiem (temperatura krytyczna około 10K). Ze stopów tego pierwiastka produkowane są końcówki stalówek wiecznych piór. Wiele związków metaloorganicznych rutenu jest stosowanych jako katalizator reakcji organicznych, jak np. katalizatory Grubbsa, używane w metatezie olefin. Barwniki zawierające ruten znalazły zastosowanie w konstrukcji barwnikowych ogniw fotowoltaicznych^[11].

Uwagi

1. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

Przypisy

1. ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
2. David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-30, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
3. Ruthenium (nr 545023) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
4. JędrzejJ. Śniadecki JędrzejJ., Rosprawa o nowym metallu w surowey platynie odkrytym, Wilno: Józef Zawadzki, 1808 [dostęp 2024-04-23].
5. RomanR. Mierzecki RomanR., Sylwetki uczonych. JędrzeJ Śniadecki i ruten, „Wiadomości Chemiczne”, 65 (5–6), 2011, s. 511–527 [dostęp 2024-04-23].
6. Ruthenium - ₄₄Ru: historical information [online], WebElements [dostęp 2024-04-23] (ang.).
7. Roman EdmundR.E. Sioda Roman EdmundR.E., Vestium vel Ruten, „Wiedza i Życie”, 2/2011, s. 42–45 [zarchiwizowane 2018-05-17], W wersji on-line dostępny jest fragment artykułu.
8. Roman EdmundR.E. Sioda Roman EdmundR.E., Różność czy identyczność Vestium /Rutenu?, „Wiadomości Chemiczne”, 65 (7–8), 2011, s. 707–709 [dostęp 2024-04-23].
9. Ruten wczoraj i dziś – od Śniadeckiego do Grubbsa [online], biomist.pl [dostęp 2024-04-23].
10. RajmundR. Sołoniewicz RajmundR., Jędrzej Śniadecki jako chemik-analityk, „Kwartalnik Historii Nauki i Techniki”, 36 (1), 1991, s. 133–143 [zarchiwizowane 2018-05-17].
11. Hans Desilvestro, Yanek Hebting: Ruthenium-based dyes for Dye Solar Cells. sigmaaldrich.com. [dostęp 2011-12-28]. (ang.).

Kontrola autorytatywna (pierwiastek chemiczny):

• LCCN: sh85116086
• GND: 4178766-3
• NDL: 00569816
• BnF: 12226709p
• NKC: ph202575
• J9U: 987007548526805171

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/ruthenium
• Treccani: rutenio
• Universalis: ruthenium
• Nacionālā enciklopēdija: 97115
• SNL: ruthenium
• Catalana: 0057187
• DSDE: ruthenium

Identyfikatory zewnętrzne:

• identyfikator minerału w Mindat: 3483