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Ru 44

Ruthenium (Ru)

transition-metal
Periodo: 5 Grupo: 8 Bloque: d

Solid

Peso atómico estándar

101,07 u

Configuración electrónica

[Kr] 5s1 4d7

Punto de fusión

2333,85 °C

Punto de ebullición

4149,85 °C

Densidad

1,21e+4 kg/m³

Estados de oxidación

−4, −2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8

Electronegatividad (Pauling)

2,2

Energía de ionización (1.ª)

7,3605 eV

Año de descubrimiento

1828

Radio atómico

130 pm

Detalles

Origen del nombre Latin: Ruthenia (Russia).
País de descubrimiento Russia
Descubridores Karl Klaus

Ruthenium is a hard, platinum-group transition metal with atomic number 44. It is rare in the crust and is recovered chiefly with platinum and nickel-copper sulfide ores. Chemically it is notable for a wide range of oxidation states, especially +2, +3, +4, +6, and +8, and for forming many coordination and organometallic compounds. Metallic ruthenium improves hardness and corrosion resistance in some platinum and palladium alloys, while its oxides and complexes are important in catalysis and electrochemistry.

Ruthenium is a hard, white metal and has four crystal modifications. It does not tarnish at room temperatures, but oxidizes explosively. It is attacked by halogens, hydroxides, etc. Ruthenium can be plated by electrodeposition or by thermal decomposition methods. The metal is one of the most effective hardeners for platinum and palladium, and is alloyed with these metals to make electrical contacts for severe wear resistance. A ruthenium-molybdenum alloy is said to be superconductive at 10.6 K. The corrosion resistance of titanium is improved a hundredfold by addition of 0.1% ruthenium. It is a versatile catalyst. Hydrogen sulfide can be split catalytically by light using an aqueous suspension of CdS particles loaded with ruthenium dioxide. It is thought this may have application to removal of H2S from oil refining and other industrial processes. Compounds in at least eight oxidation states have been found, but of these, the +2, +3, and +4 states are the most common. Ruthenium tetroxide, like osmium tetroxide, is highly toxic. In addition, it may explode. Ruthenium compounds show a marked resemblance to those of cadmium.

The name derives from the Latin ruthenia for the old name of Russia. It was discovered in a crude platinum ore by the Russian chemist Gottfried Wilhelm Osann in 1828. Osann thought that he had found three new metals in the sample, pluranium, ruthenium, and polinium. In 1844, Russian chemist Karl Karlovich Klaus was able to show that Osann's mistake was due to the impurity of the sample, and Klaus was able to isolate the ruthenium metal.

Ruthenium was discovered by Karl Karlovich Klaus, a Russian chemist, in 1844 while analyzing the residue of a sample of platinum ore obtained from the Ural mountains. Apparently, Jedrzej Sniadecki, a Polish chemist, had produced ruthenium in 1807 but he withdrew his claim of discovery after other scientists failed to replicate his results. Ruthenium tends to occur along with deposits of platinum and is primarily obtained as a byproduct of mining and refining platinum. Ruthenium is also obtained as a byproduct of the nickel mining operation in the Sudbury region of Ontario, Canada.

From the Latin word Ruthenia, Russia. In 1827, Berzelius and Osann examined the residues left after dissolving crude platinum from the Ural mountains in aqua regia. While Berzelius found no unusual metals, Osann thought he found three new metals, one of which he named ruthenium. In 1844 Klaus, generally recognized as the discoverer, showed that Osann's ruthenium oxide was very impure and that it contained a new metal. Klaus obtained 6 g of ruthenium from the portion of crude platinum that is insoluble in aqua regia.

Imágenes

Propiedades

Químicas

Electronegatividad (Pauling)
2,2 Comparar Electronegatividad (Pauling) de todos los elementos →
Electronegatividad (Allen)
1,54
Afinidad electrónica
1,05 eV
Energía de ionización (1.ª)
7,3605 eV Comparar Energía de ionización (1.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (2.ª)
16,760058 eV Comparar Energía de ionización (2.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (3.ª)
28,470098 eV Comparar Energía de ionización (3.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (4.ª)
45,000155 eV Comparar Energía de ionización (4.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (5.ª)
59,000203 eV Comparar Energía de ionización (5.ª) de todos los elementos →
Estados de oxidación
−4, −2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 Comparar Estados de oxidación de todos los elementos →
Electrones de valencia
8 Comparar Electrones de valencia de todos los elementos →
Configuración electrónica
[Kr] 5s1 4d7

Termodinámicas

Calor de fusión
0,24874333 eV Comparar Calor de fusión de todos los elementos →
Calor de vaporización
6,166762 eV Comparar Calor de vaporización de todos los elementos →
Calor de sublimación
6,736798 eV
Calor de atomización
6,736798 eV
Entalpía de atomización
6,743017 eV

Nucleares

Protones
44 Comparar Protones de todos los elementos →
Neutrones
58 Comparar Neutrones de todos los elementos →
Isótopos conocidos
41 Comparar Isótopos conocidos de todos los elementos →
Isótopos estables
6 Comparar Isótopos estables de todos los elementos →
Isótopo más estable
Ru-102
Año de descubrimiento
1828

Abundancia

Abundancia (corteza terrestre)
0,001 mg/kg Comparar Abundancia (corteza terrestre) de todos los elementos →
Abundancia (océano)
7 × 10−7 mg/L Comparar Abundancia (océano) de todos los elementos →

Estructura cristalina

Constante de red a
270 pm

Estructura electrónica

Electrones por capa
2, 8, 18, 15, 1 Comparar Electrones por capa de todos los elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-18-8 Comparar Número CAS de todos los elementos →
Símbolo del término
5F5
InChI
InChI=1S/Ru
Clave InChI
KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N

Configuración electrónica Medido

Carga del ion
Protones 44
Electrones 44
Carga Neutro
Configuración Ru: 4d⁷ 5s¹
Configuración electrónica
Medido
[Kr] 4d⁷ 5s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁷ 5s¹
Diagrama de orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
1/2 1↑
4d
7/10 3↑
Total de electrones: 44 Desapareados: 4 ?

Modelo atómico

Protones 44
Neutrones 58
Electrones 44
Número másico 102
Estabilidad Estable

Los isótopos cambian el número de neutrones, la masa y la estabilidad, pero no la configuración electrónica de un átomo neutro.

Modelo atómico esquemático, no a escala.

Huella atómica

Espectro de emisión / absorción

0 / 0 (0 0 con intensidad)
Medido
Emisión Visible: 380–750 nm

Distribución isotópica

10231,5500%10418,6200%10117,0600%9912,7600%10012,6000%981,8700%Número másicoAbundancia natural (%)
Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegración
98 Estable97,9052868 ± 0,00000691,8700%Estable
99 Estable98,9059341 ± 0,000001112,7600%Estable
100 Estable99,9042143 ± 0,000001112,6000%Estable
101 Estable100,9055769 ± 0,000001217,0600%Estable
102 Estable101,9043441 ± 0,000001231,5500%Estable
104 Estable103,9054275 ± 0,000002818,6200%Estable
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Sólido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 2308,8 °C por debajo del punto de fusión (2333,85 °C)

Punto de fusión 2333,85 °C
Punto de ebullición 4149,85 °C
Por debajo del punto de fusión en 2308,8 °C
0 K Temperatura actual: 25 °C 6000 K
Secuencia de fases

Esquemático, no a escala

Sólido
Líquido
Gas
Fusión
Ebullición
25°C
Sólido
Líquido
Gas
Actual

Puntos de transición de fase

Punto de fusión Bibliografía
2333,85 °C
Punto de ebullición Bibliografía
4149,85 °C
Fase actual Calculado
Sólido

Energías de transición

Calor de fusión Bibliografía
0,24874333 eV

Energía necesaria para fundir 1 mol en el punto de fusión

Calor de vaporización Bibliografía
6,166762 eV

Energía necesaria para vaporizar 1 mol en el punto de ebullición

Calor de sublimación Bibliografía
6,736798 eV

Energía necesaria para sublimar 1 mol en el punto de sublimación

Densidad

Densidad de referencia Bibliografía
1,21e+4 kg/m³

En condiciones estándar

Densidad actual Calculado
1,21e+4 kg/m³

En condiciones estándar

Espectros atómicos

Se muestran 10 de 44. Ordenado por carga del ion (ascendente).

Líneas disponibles ?

IonCargaTotal de líneasProbabilidades de transiciónDesignaciones de los niveles
Ru I 054111519
Ru II +159859
Ru III +29300
Líneas disponibles en el NIST →

Niveles disponibles ?

IonCargaNiveles
Ru I 0329
Ru II +1235
Ru III +226
Ru IV +32
Ru V +42
Ru VI +52
Ru VII +62
Ru VIII +72
Ru IX +82
Ru X +92
Niveles disponibles en el NIST →
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualizador de orbitales atómicos

[Kr]5s14d7
Niveles de energía 2 8 18 15 1
Estados de oxidación -4, -2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
Ruthenium — Vista previa del visualizador de orbitales atómicos
Three.js solo se carga cuando se solicita
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualizador de estructuras cristalinas

Hexagonal primitiva · Pearson hP2
Experimental
Pearson hP2
N.º de coord. 12
Empaquetamiento 76.494%
Ruthenium — Vista previa del visualizador de estructuras cristalinas
Three.js solo se carga cuando se solicita

Radios iónicos

CargaCoordinaciónEspínRadio
+36N/D68 pm
+46N/D62 pm
+56N/D56.49999999999999 pm
+74N/D38 pm
+84N/D36 pm

Compuestos

Ru
101,100 u
Ru+3
101,100 u
Ru
105,907 u
Ru
102,906 u
Ru
96,908 u
Ru
104,908 u
Ru
98,906 u
Ru+2
101,100 u
Ru+
101,100 u
Ru
109,914 u
Ru
101,904 u
Ru
93,911 u
Ru+4
101,100 u
Ru+6
101,100 u
Ru+8
101,100 u
Ru+5
101,100 u
Ru
94,910 u

Isótopos (6)

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegraciónModo de desintegración
98 Estable97,9052868 ± 0,00000691,8700% ± 0,0300%Estable
stable
99 Estable98,9059341 ± 0,000001112,7600% ± 0,1400%Estable
stable
100 Estable99,9042143 ± 0,000001112,6000% ± 0,0700%Estable
stable
101 Estable100,9055769 ± 0,000001217,0600% ± 0,0200%Estable
stable
102 Estable101,9043441 ± 0,000001231,5500% ± 0,1400%Estable
stable
104 Estable103,9054275 ± 0,000002818,6200% ± 0,2700%Estable
stable
98 Estable
Masa atómica (u) 97,9052868 ± 0,0000069
Abundancia natural 1,8700% ± 0,0300%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
99 Estable
Masa atómica (u) 98,9059341 ± 0,0000011
Abundancia natural 12,7600% ± 0,1400%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
100 Estable
Masa atómica (u) 99,9042143 ± 0,0000011
Abundancia natural 12,6000% ± 0,0700%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
101 Estable
Masa atómica (u) 100,9055769 ± 0,0000012
Abundancia natural 17,0600% ± 0,0200%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
102 Estable
Masa atómica (u) 101,9043441 ± 0,0000012
Abundancia natural 31,5500% ± 0,1400%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
104 Estable
Masa atómica (u) 103,9054275 ± 0,0000028
Abundancia natural 18,6200% ± 0,2700%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable

Propiedades ampliadas

Radios covalentes (ampliados)

Radio covalente (Pyykkö)
125 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace doble)
114 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace triple)
103 pm

Radios de van der Waals

Batsanov
205 pm
Alvarez
246 pm
UFF
296,3 pm
MM3
234 pm

Radios atómicos y metálicos

Radio atómico (Rahm)
237 pm
Radio metálico (C12)
134 pm

Escalas de numeración

Mendeleev
60
Pettifor
63
Glawe
61

Escalas de electronegatividad

Ghosh
0
Miedema
5
Gunnarsson–Lundqvist
4
Robles–Bartolotti
3

Polarizabilidad y dispersión

Polarizabilidad dipolar
72 a.u.
Polarizabilidad dipolar (incert.)
10 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
809 Ha·Bohr6

Afinidad química

Afinidad protónica
774 kJ/mol
Basicidad en fase gaseosa
751,4 kJ/mol

Parámetros de Miedema

Volumen molar de Miedema
8,2 cm3/mol
Densidad electrónica de Miedema
6

Riesgo de suministro y economía

Concentración de la producción
60
Riesgo relativo de suministro
8
Distribución de las reservas
95
Estabilidad política (principal productor)
44
Estabilidad política (país con mayores reservas)
44

Transiciones de fase y alótropos

Punto de fusión2606,15 K
Punto de ebullición4420,15 K

Categorías de estados de oxidación

+2 extended
+8 extended
−2 extended
+5 extended
+3 main
+1 extended
+6 extended
+4 main
+7 extended
−4 extended

Datos de referencia avanzados

Constantes de apantallamiento (10)
nOrbitalσ
1s0,9077
2p4,0492
2s11,6202
3d14,6411
3p16,7789
3s16,3988
4d31,1872
4p27,5652
4s26,344
5s37,5155
Detalle de los radios cristalinos (5)
CargaCNEspínrcrystal (pm)Origen
3VI82
4VI76from r^3 vs V plots, from metallic oxides,
5VI70,5estimated, from r^3 vs V plots,
7IV52
8IV50
Modos de desintegración de los isótopos (62)
IsótopoModoIntensidad
85B+—
85B+p—
85p—
86B+—
86B+p—
87B+—
87B+p—
88B+100%
88B+p3,6%
89B+100%
Factores de dispersión de rayos X (615)
Energía (eV)f₁f₂
10—1,51919
10,1617—1,51438
10,3261—1,51486
10,4931—1,54335
10,6628—1,57238
10,8353—1,60195
11,0105—1,63207
11,1886—1,66277
11,3696—1,7032
11,5535—1,79614

Datos adicionales

Sources

Sources of this element.

A member of the platinum group, ruthenium occurs native with other members of the group in ores found in the Ural mountains and in North and South America. It is also found along with other platinum metals in small but commercial quantities in pentlandite in the Sudbury, Ontario nickel-mining region, and in the pyroxinite deposits of South Africa.

Referencias (1)

Production

Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).

The metal is isolated commercially by a complex chemical process, the final stage of which is the hydrogen reduction of ammonium ruthenium chloride, which yields a powder. The powder is consolidated by powder metallurgy techniques or by argon-arc welding.

Referencias (1)

Referencias

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Ru

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Ruthenium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sobre la licencia: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Ruthenium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sobre la licencia: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Ruthenium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Ruthenium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Ruthenium

This section provides all form of data related to element Ruthenium.

9 PubChem Elements
Ruthenium

The element property data was retrieved from publications.

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