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Ru 44

Ruthenium (Ru)

transition-metal
Periodo: 5 Gruppo: 8 Blocco: d

Solid

Peso atomico standard

101,07 u

Configurazione elettronica

[Kr] 5s1 4d7

Punto di fusione

2333,85 °C

Punto di ebollizione

4149,85 °C

Densità

1,21e+4 kg/m³

Stati di ossidazione

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

Elettronegatività (Pauling)

2,2

Energia di ionizzazione (1ª)

7,3605 eV

Anno della scoperta

1828

Raggio atomico

130 pm

Dettagli

Origine del nome Latin: Ruthenia (Russia).
Paese della scoperta Russia
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
2,2 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Elettronegatività (Allen)
1,54
Affinità elettronica
1,05 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
7,3605 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
16,760058 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
28,470098 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
45,000155 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
59,000203 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
−4, −2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
8 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Kr] 5s1 4d7

Termodinamiche

Calore di fusione
0,24874333 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
6,166762 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
6,736798 eV
Calore di atomizzazione
6,736798 eV
Entalpia di atomizzazione
6,743017 eV

Abbondanza

Abbondanza (crosta terrestre)
0,001 mg/kg Confronta Abbondanza (crosta terrestre) di tutti gli elementi →
Abbondanza (oceano)
7 × 10−7 mg/L Confronta Abbondanza (oceano) di tutti gli elementi →

Struttura cristallina

Costante reticolare a
270 pm

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 18, 15, 1 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-18-8 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
5F5
InChI
InChI=1S/Ru
Chiave InChI
KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 44
Elettroni 44
Carica Neutro
Configurazione Ru: 4d⁷ 5s¹
Configurazione elettronica
Misurato
[Kr] 4d⁷ 5s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁷ 5s¹
Diagramma degli orbitali
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↑
Elettroni totali: 44 Spaiati: 4 ?

Modello atomico

Protoni 44
Neutroni 58
Elettroni 44
Numero di massa 102
Stabilità Stabile

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

0 / 0 (0 0 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

10231,5500%10418,6200%10117,0600%9912,7600%10012,6000%981,8700%Numero di massaAbbondanza naturale (%)
Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
98 Stabile97,9052868 ± 0,00000691,8700%Stabile
99 Stabile98,9059341 ± 0,000001112,7600%Stabile
100 Stabile99,9042143 ± 0,000001112,6000%Stabile
101 Stabile100,9055769 ± 0,000001217,0600%Stabile
102 Stabile101,9043441 ± 0,000001231,5500%Stabile
104 Stabile103,9054275 ± 0,000002818,6200%Stabile
Misurato

Fase / Stato

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

Motivo: 2308,8 °C sotto il punto di fusione (2333,85 °C)

Punto di fusione 2333,85 °C
Punto di ebollizione 4149,85 °C
Sotto il punto di fusione di 2308,8 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
2333,85 °C
Punto di ebollizione Letteratura
4149,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,24874333 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
6,166762 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
6,736798 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
1,21e+4 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
1,21e+4 kg/m³

In condizioni standard

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 44. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
Ru I 054111519
Ru II +159859
Ru III +29300
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Kr]5s14d7
Livelli energetici 2 8 18 15 1
Stati di ossidazione -4, -2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
Ruthenium — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualizzatore della struttura cristallina

Esagonale primitivo · Pearson hP2
Sperimentale
Pearson hP2
N. coord. 12
Impacchettamento 76.494%
Ruthenium — Anteprima del visualizzatore della struttura cristallina
Three.js viene caricato soltanto su richiesta

Raggi ionici

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

Composti

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

Isotopi (6)

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
98 Stabile97,9052868 ± 0,00000691,8700% ± 0,0300%Stabile
stable
99 Stabile98,9059341 ± 0,000001112,7600% ± 0,1400%Stabile
stable
100 Stabile99,9042143 ± 0,000001112,6000% ± 0,0700%Stabile
stable
101 Stabile100,9055769 ± 0,000001217,0600% ± 0,0200%Stabile
stable
102 Stabile101,9043441 ± 0,000001231,5500% ± 0,1400%Stabile
stable
104 Stabile103,9054275 ± 0,000002818,6200% ± 0,2700%Stabile
stable
98 Stabile
Massa atomica (u) 97,9052868 ± 0,0000069
Abbondanza naturale 1,8700% ± 0,0300%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
99 Stabile
Massa atomica (u) 98,9059341 ± 0,0000011
Abbondanza naturale 12,7600% ± 0,1400%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
100 Stabile
Massa atomica (u) 99,9042143 ± 0,0000011
Abbondanza naturale 12,6000% ± 0,0700%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
101 Stabile
Massa atomica (u) 100,9055769 ± 0,0000012
Abbondanza naturale 17,0600% ± 0,0200%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
102 Stabile
Massa atomica (u) 101,9043441 ± 0,0000012
Abbondanza naturale 31,5500% ± 0,1400%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
104 Stabile
Massa atomica (u) 103,9054275 ± 0,0000028
Abbondanza naturale 18,6200% ± 0,2700%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
125 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
114 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame triplo)
103 pm

Raggi di van der Waals

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

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
237 pm
Raggio metallico (C12)
134 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
60
Pettifor
63
Glawe
61

Scale di elettronegatività

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

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
72 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
10 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
809 Ha·Bohr6

Affinità chimica

Affinità protonica
774 kJ/mol
Basicità in fase gassosa
751,4 kJ/mol

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
8,2 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
6

Rischio di approvvigionamento ed economia

Concentrazione della produzione
60
Rischio relativo di approvvigionamento
8
Distribuzione delle riserve
95
Stabilità politica (principale produttore)
44
Stabilità politica (principale detentore di riserve)
44

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione2606,15 K
Punto di ebollizione4420,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

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

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (10)
nOrbitaleσ
1s0,9077
2p4,0492
2s11,6202
3d14,6411
3p16,7789
3s16,3988
4d31,1872
4p27,5652
4s26,344
5s37,5155
Dettaglio dei raggi cristallini (5)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
3VI82
4VI76from r^3 vs V plots, from metallic oxides,
5VI70,5estimated, from r^3 vs V plots,
7IV52
8IV50
Modalità di decadimento degli isotopi (62)
IsotopoModalitàIntensità
85B+—
85B+p—
85p—
86B+—
86B+p—
87B+—
87B+p—
88B+100%
88B+p3,6%
89B+100%
Fattori di diffusione dei raggi X (615)
Energia (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

Dati aggiuntivi

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.

Riferimenti (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.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(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 sulla licenza: 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 sulla licenza: 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.

Ultimo aggiornamento:

Dati verificati:

I contenuti vengono verificati sulla base dei dati scientifici più recenti.