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Ru 44

Ruthenium (Ru)

transition-metal
Período: 5 Grupo: 8 Bloco: d

Solid

Peso atômico padrão

101,07 u

Configuração eletrônica

[Kr] 5s1 4d7

Ponto de fusão

2333,85 °C

Ponto de ebulição

4149,85 °C

Densidade

1,21e+4 kg/m³

Estados de oxidação

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

Eletronegatividade (Pauling)

2,2

Energia de ionização (1ª)

7,3605 eV

Ano da descoberta

1828

Raio atômico

130 pm

Detalhes

Origem do nome Latin: Ruthenia (Russia).
País da descoberta Russia
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
2,2 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
1,54
Afinidade eletrônica
1,05 eV
Energia de ionização (1ª)
7,3605 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
16,760058 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
28,470098 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
45,000155 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
59,000203 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−4, −2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
8 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Kr] 5s1 4d7

Termodinâmica

Calor de fusão
0,24874333 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
6,166762 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
6,736798 eV
Calor de atomização
6,736798 eV
Entalpia de atomização
6,743017 eV

Nuclear

Prótons
44 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
58 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
41 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
6 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Ru-102
Ano da descoberta
1828

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
0,001 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
7 × 10−7 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
270 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 18, 15, 1 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-18-8 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
5F5
InChI
InChI=1S/Ru
Chave InChI
KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 44
Elétrons 44
Carga Neutro
Configuração Ru: 4d⁷ 5s¹
Configuração eletrônica
Medido
[Kr] 4d⁷ 5s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁷ 5s¹
Diagrama de orbitais
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 elétrons: 44 Desemparelhados: 4 ?

Modelo atômico

Prótons 44
Nêutrons 58
Elétrons 44
Número de massa 102
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

0 / 0 (0 0 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

10231,5500%10418,6200%10117,0600%9912,7600%10012,6000%981,8700%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
98 Estável97,9052868 ± 0,00000691,8700%Estável
99 Estável98,9059341 ± 0,000001112,7600%Estável
100 Estável99,9042143 ± 0,000001112,6000%Estável
101 Estável100,9055769 ± 0,000001217,0600%Estável
102 Estável101,9043441 ± 0,000001231,5500%Estável
104 Estável103,9054275 ± 0,000002818,6200%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 2308,8 °C abaixo do ponto de fusão (2333,85 °C)

Ponto de fusão 2333,85 °C
Ponto de ebulição 4149,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 2308,8 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
2333,85 °C
Ponto de ebulição Literatura
4149,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,24874333 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
6,166762 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
6,736798 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
1,21e+4 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
1,21e+4 kg/m³

Em condições padrão

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 44. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
Ru I 054111519
Ru II +159859
Ru III +29300
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualizador de orbitais atômicos

[Kr]5s14d7
Níveis de energia 2 8 18 15 1
Estados de oxidação -4, -2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
Ruthenium — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
44 Ru 101.07

Ruthenium — Visualizador de estruturas cristalinas

Hexagonal primitiva · Pearson hP2
Experimental
Pearson hP2
Nº de coord. 12
Empacotamento 76.494%
Ruthenium — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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 de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
98 Estável97,9052868 ± 0,00000691,8700% ± 0,0300%Estável
stable
99 Estável98,9059341 ± 0,000001112,7600% ± 0,1400%Estável
stable
100 Estável99,9042143 ± 0,000001112,6000% ± 0,0700%Estável
stable
101 Estável100,9055769 ± 0,000001217,0600% ± 0,0200%Estável
stable
102 Estável101,9043441 ± 0,000001231,5500% ± 0,1400%Estável
stable
104 Estável103,9054275 ± 0,000002818,6200% ± 0,2700%Estável
stable
98 Estável
Massa atômica (u) 97,9052868 ± 0,0000069
Abundância natural 1,8700% ± 0,0300%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
99 Estável
Massa atômica (u) 98,9059341 ± 0,0000011
Abundância natural 12,7600% ± 0,1400%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
100 Estável
Massa atômica (u) 99,9042143 ± 0,0000011
Abundância natural 12,6000% ± 0,0700%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
101 Estável
Massa atômica (u) 100,9055769 ± 0,0000012
Abundância natural 17,0600% ± 0,0200%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
102 Estável
Massa atômica (u) 101,9043441 ± 0,0000012
Abundância natural 31,5500% ± 0,1400%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
104 Estável
Massa atômica (u) 103,9054275 ± 0,0000028
Abundância natural 18,6200% ± 0,2700%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
125 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
114 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
103 pm

Raios de van der Waals

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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
237 pm
Raio metálico (C12)
134 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
60
Pettifor
63
Glawe
61

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

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

Afinidade química

Afinidade protônica
774 kJ/mol
Basicidade em fase gasosa
751,4 kJ/mol

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
8,2 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
6

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
60
Risco relativo de abastecimento
8
Distribuição das reservas
95
Estabilidade política (maior produtor)
44
Estabilidade política (detentor das maiores reservas)
44

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão2606,15 K
Ponto de ebulição4420,15 K

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (10)
nOrbitalσ
1s0,9077
2p4,0492
2s11,6202
3d14,6411
3p16,7789
3s16,3988
4d31,1872
4p27,5652
4s26,344
5s37,5155
Detalhes dos raios cristalinos (5)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
3VI82
4VI76from r^3 vs V plots, from metallic oxides,
5VI70,5estimated, from r^3 vs V plots,
7IV52
8IV50
Modos de decaimento dos isótopos (62)
IsótopoModoIntensidade
85B+—
85B+p—
85p—
86B+—
86B+p—
87B+—
87B+p—
88B+100%
88B+p3,6%
89B+100%
Fatores de espalhamento de raios 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

Dados adicionais

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.

Referências (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.

Referências (1)

Referências

(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 a licença: 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 a licença: 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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