Ru 44

Ruthenium (Ru)

transition-metal
주기: 5 족: 8 블록: d

Solid

표준 원자량

101.07 u

전자 배치

[Kr] 5s1 4d7

녹는점

2333.85 °C

끓는점

4149.85 °C

밀도

1.21e+4 kg/m³

산화 상태

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

전기 음성도(Pauling)

2.2

제1 이온화 에너지

7.3605 eV

발견 연도

1828

원자 반지름

130 pm

상세 정보

이름의 유래 Latin: Ruthenia (Russia).
발견 국가 Russia
발견자 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.

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
130 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
146 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
207 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
금속 반지름
125 pm 모든 원소의 금속 반지름 비교 →
밀도
1.21 × 104 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.0083 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
2333.85 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
4149.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
열전도율
117 W/(m·K) 모든 원소의 열전도율 비교 →
비열
0.238 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
24.06 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
육방 조밀 충전 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
2.2 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전기 음성도(Allen)
1.54
전자 친화도
1.05 eV
제1 이온화 에너지
7.3605 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
16.760058 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
28.470098 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
45.000155 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
59.000203 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
−4, −2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
8 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Kr] 5s1 4d7

열역학적 특성

융해열
0.24874333 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
6.166762 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
6.736798 eV
원자화열
6.736798 eV
원자화 엔탈피
6.743017 eV

핵 특성

양성자 수
44 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
58 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
41 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
6 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Ru-102
발견 연도
1828

존재비

존재비(지각)
0.001 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
7 × 10−7 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
270 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 18, 15, 1 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7440-18-8 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
5F5
InChI
InChI=1S/Ru
InChI 키
KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 44
전자 44
전하 중성
배치 Ru: 4d⁷ 5s¹
전자 배치
측정값
[Kr] 4d⁷ 5s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁷ 5s¹
오비탈 도표
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↑
총 전자 수: 44 홀전자: 4 ?

원자 모형

양성자 44
중성자 58
전자 44
질량수 102
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

0 / 0 (0 세기 정보가 있는 선 0개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

10231.5500%10418.6200%10117.0600%9912.7600%10012.6000%981.8700%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
98 안정97.9052868 ± 0.00000691.8700%안정
99 안정98.9059341 ± 0.000001112.7600%안정
100 안정99.9042143 ± 0.000001112.6000%안정
101 안정100.9055769 ± 0.000001217.0600%안정
102 안정101.9043441 ± 0.000001231.5500%안정
104 안정103.9054275 ± 0.000002818.6200%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(2333.85 °C)보다 2308.8 °C 낮음

녹는점 2333.85 °C
끓는점 4149.85 °C
녹는점 미달 온도 2308.8 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
2333.85 °C
끓는점 문헌값
4149.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.24874333 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
6.166762 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
6.736798 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
1.21e+4 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
1.21e+4 kg/m³

표준 조건에서

원자 스펙트럼

전체 44개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
Ru I 054111519
Ru II +159859
Ru III +29300
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
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
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
44 Ru 101.07

Ruthenium — 원자 오비탈 시각화 도구

[Kr]5s14d7
에너지 준위 2 8 18 15 1
산화 상태 -4, -2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
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Three.js는 요청할 때만 불러옵니다
44 Ru 101.07

Ruthenium — 결정 구조 시각화 도구

원시 육방 · 피어슨 기호 hP2
실험 기반
피어슨 기호 hP2
배위수 12
충전율 76.494%
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Three.js는 요청할 때만 불러옵니다

이온 반지름

전하배위스핀반지름
+36해당 없음68 pm
+46해당 없음62 pm
+56해당 없음56.49999999999999 pm
+74해당 없음38 pm
+84해당 없음36 pm

화합물

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

동위원소 (6)

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
98 안정97.9052868 ± 0.00000691.8700% ± 0.0300%안정
stable
99 안정98.9059341 ± 0.000001112.7600% ± 0.1400%안정
stable
100 안정99.9042143 ± 0.000001112.6000% ± 0.0700%안정
stable
101 안정100.9055769 ± 0.000001217.0600% ± 0.0200%안정
stable
102 안정101.9043441 ± 0.000001231.5500% ± 0.1400%안정
stable
104 안정103.9054275 ± 0.000002818.6200% ± 0.2700%안정
stable
98 안정
원자 질량(u) 97.9052868 ± 0.0000069
천연 존재비 1.8700% ± 0.0300%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
99 안정
원자 질량(u) 98.9059341 ± 0.0000011
천연 존재비 12.7600% ± 0.1400%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
100 안정
원자 질량(u) 99.9042143 ± 0.0000011
천연 존재비 12.6000% ± 0.0700%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
101 안정
원자 질량(u) 100.9055769 ± 0.0000012
천연 존재비 17.0600% ± 0.0200%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
102 안정
원자 질량(u) 101.9043441 ± 0.0000012
천연 존재비 31.5500% ± 0.1400%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
104 안정
원자 질량(u) 103.9054275 ± 0.0000028
천연 존재비 18.6200% ± 0.2700%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
125 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
114 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 삼중 결합)
103 pm

반데르발스 반지름

Batsanov
205 pm
Alvarez
246 pm
UFF
296.3 pm
MM3
234 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
237 pm
금속 반지름(C12)
134 pm

번호 척도

Mendeleev
60
Pettifor
63
Glawe
61

전기 음성도 척도

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

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
72 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
10 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
809 Ha·Bohr6

화학 친화력

양성자 친화도
774 kJ/mol
기체상 염기성
751.4 kJ/mol

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
8.2 cm3/mol
미데마 전자 밀도
6

공급 위험 및 경제성

생산 집중도
60
상대적 공급 위험
8
매장량 분포
95
정치적 안정성(최대 생산국)
44
정치적 안정성(최대 매장국)
44

상전이 및 동소체

녹는점2606.15 K
끓는점4420.15 K

산화 상태 분류

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

심화 참고 데이터

차폐 상수 (10)
n오비탈σ
1s0.9077
2p4.0492
2s11.6202
3d14.6411
3p16.7789
3s16.3988
4d31.1872
4p27.5652
4s26.344
5s37.5155
결정 반지름 상세 정보 (5)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
3VI82
4VI76from r^3 vs V plots, from metallic oxides,
5VI70.5estimated, from r^3 vs V plots,
7IV52
8IV50
동위원소 붕괴 방식 (62)
동위원소모드세기
85B+—
85B+p—
85p—
86B+—
86B+p—
87B+—
87B+p—
88B+100%
88B+p3.6%
89B+100%
X선 산란 인자 (615)
에너지 (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

추가 데이터

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.

참고 문헌 (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.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(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.

라이선스 안내: 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/

라이선스 안내: 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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데이터 검증 완료:

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