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Ru 44

Ruthenium (Ru)

transition-metal
Période: 5 Groupe: 8 Bloc: d

Solid

Masse atomique relative standard

101,07 u

Configuration électronique

[Kr] 5s1 4d7

Point de fusion

2333,85 °C

Point d’ébullition

4149,85 °C

Masse volumique

1,21e+4 kg/m³

États d’oxydation

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

Électronégativité (Pauling)

2,2

Énergie d’ionisation (1re)

7,3605 eV

Année de découverte

1828

Rayon atomique

130 pm

Détails

Origine du nom Latin: Ruthenia (Russia).
Pays de découverte Russia
Découvreurs 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.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
2,2 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
1,54
Affinité électronique
1,05 eV
Énergie d’ionisation (1re)
7,3605 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
16,760058 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
28,470098 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
45,000155 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
59,000203 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−4, −2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
8 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Kr] 5s1 4d7

Propriétés thermodynamiques

Enthalpie de fusion
0,24874333 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
6,166762 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
6,736798 eV
Enthalpie d’atomisation
6,736798 eV
Enthalpie d’atomisation
6,743017 eV

Propriétés nucléaires

Protons
44 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
58 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
41 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
6 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Ru-102
Année de découverte
1828

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
0,001 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
7 × 10−7 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
270 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 15, 1 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-18-8 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
5F5
InChI
InChI=1S/Ru
Clé InChI
KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 44
Électrons 44
Charge Neutre
Configuration Ru: 4d⁷ 5s¹
Configuration électronique
Mesuré
[Kr] 4d⁷ 5s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁷ 5s¹
Diagramme d’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↑
Nombre total d’électrons: 44 Non appariés: 4 ?

Modèle atomique

Protons 44
Neutrons 58
Électrons 44
Nombre de masse 102
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

0 / 0 (0 0 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

10231,5500%10418,6200%10117,0600%9912,7600%10012,6000%981,8700%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
98 Stable97,9052868 ± 0,00000691,8700%Stable
99 Stable98,9059341 ± 0,000001112,7600%Stable
100 Stable99,9042143 ± 0,000001112,6000%Stable
101 Stable100,9055769 ± 0,000001217,0600%Stable
102 Stable101,9043441 ± 0,000001231,5500%Stable
104 Stable103,9054275 ± 0,000002818,6200%Stable
Mesuré

Phase / État

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

Explication: 2308,8 °C en dessous du point de fusion (2333,85 °C)

Point de fusion 2333,85 °C
Point d’ébullition 4149,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 2308,8 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
2333,85 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
4149,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,24874333 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
6,166762 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
6,736798 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
1,21e+4 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
1,21e+4 kg/m³

Dans les conditions standard

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 44. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Ru I 054111519
Ru II +159859
Ru III +29300
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
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
Niveaux répertoriés par le NIST →
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Kr]5s14d7
Niveaux d’énergie 2 8 18 15 1
États d’oxydation -4, -2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
Ruthenium — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualiseur de structure cristalline

Hexagonal primitif · Pearson hP2
Expérimental
Pearson hP2
N° de coord. 12
Compacité 76.494%
Ruthenium — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

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

Composés

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

Isotopes (6)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
98 Stable97,9052868 ± 0,00000691,8700% ± 0,0300%Stable
stable
99 Stable98,9059341 ± 0,000001112,7600% ± 0,1400%Stable
stable
100 Stable99,9042143 ± 0,000001112,6000% ± 0,0700%Stable
stable
101 Stable100,9055769 ± 0,000001217,0600% ± 0,0200%Stable
stable
102 Stable101,9043441 ± 0,000001231,5500% ± 0,1400%Stable
stable
104 Stable103,9054275 ± 0,000002818,6200% ± 0,2700%Stable
stable
98 Stable
Masse atomique (u) 97,9052868 ± 0,0000069
Abondance naturelle 1,8700% ± 0,0300%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
99 Stable
Masse atomique (u) 98,9059341 ± 0,0000011
Abondance naturelle 12,7600% ± 0,1400%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
100 Stable
Masse atomique (u) 99,9042143 ± 0,0000011
Abondance naturelle 12,6000% ± 0,0700%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
101 Stable
Masse atomique (u) 100,9055769 ± 0,0000012
Abondance naturelle 17,0600% ± 0,0200%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
102 Stable
Masse atomique (u) 101,9043441 ± 0,0000012
Abondance naturelle 31,5500% ± 0,1400%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
104 Stable
Masse atomique (u) 103,9054275 ± 0,0000028
Abondance naturelle 18,6200% ± 0,2700%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
125 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
114 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
103 pm

Rayons de van der Waals

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

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
237 pm
Rayon métallique (C12)
134 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
60
Pettifor
63
Glawe
61

Échelles d’électronégativité

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

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
72 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
10 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
809 Ha·Bohr6

Affinité chimique

Affinité protonique
774 kJ/mol
Basicité en phase gazeuse
751,4 kJ/mol

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
8,2 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
6

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
60
Risque relatif d’approvisionnement
8
Répartition des réserves
95
Stabilité politique (principal producteur)
44
Stabilité politique (principal détenteur de réserves)
44

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion2606,15 K
Point d’ébullition4420,15 K

Catégories d’états d’oxydation

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

Données de référence avancées

Constantes d’écran (10)
nOrbitaleσ
1s0,9077
2p4,0492
2s11,6202
3d14,6411
3p16,7789
3s16,3988
4d31,1872
4p27,5652
4s26,344
5s37,5155
Détail des rayons cristallins (5)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
3VI82
4VI76from r^3 vs V plots, from metallic oxides,
5VI70,5estimated, from r^3 vs V plots,
7IV52
8IV50
Modes de désintégration des isotopes (62)
IsotopeModeIntensité
85B+—
85B+p—
85p—
86B+—
86B+p—
87B+—
87B+p—
88B+100%
88B+p3,6%
89B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (615)
Énergie (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

Données complémentaires

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.

Références (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.

Références (1)

Références

(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.

Note sur la licence: 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/

Note sur la licence: 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

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