Ru 44

Ruthenium (Ru)

transition-metal
Chu kỳ: 5 Nhóm: 8 Khối: d

Solid

Nguyên tử khối chuẩn

101,07 u

Cấu hình electron

[Kr] 5s1 4d7

Nhiệt độ nóng chảy

2333,85 °C

Nhiệt độ sôi

4149,85 °C

Khối lượng riêng

1,21e+4 kg/m³

Trạng thái oxi hóa

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

Độ âm điện (Pauling)

2,2

Năng lượng ion hóa (lần 1)

7,3605 eV

Năm phát hiện

1828

Bán kính nguyên tử

130 pm

Chi tiết

Nguồn gốc tên gọi Latin: Ruthenia (Russia).
Quốc gia phát hiện Russia
Người phát hiện 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.

Hình ảnh

Tính chất

Hóa học

Độ âm điện (Pauling)
2,2 So sánh Độ âm điện (Pauling) của tất cả nguyên tố →
Độ âm điện (Allen)
1,54
Ái lực electron
1,05 eV
Năng lượng ion hóa (lần 1)
7,3605 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 1) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 2)
16,760058 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 2) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 3)
28,470098 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 3) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 4)
45,000155 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 4) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 5)
59,000203 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 5) của tất cả nguyên tố →
Trạng thái oxi hóa
−4, −2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 So sánh Trạng thái oxi hóa của tất cả nguyên tố →
Electron hóa trị
8 So sánh Electron hóa trị của tất cả nguyên tố →
Cấu hình electron
[Kr] 5s1 4d7

Nhiệt động lực học

Nhiệt nóng chảy
0,24874333 eV So sánh Nhiệt nóng chảy của tất cả nguyên tố →
Nhiệt hóa hơi
6,166762 eV So sánh Nhiệt hóa hơi của tất cả nguyên tố →
Nhiệt thăng hoa
6,736798 eV
Nhiệt nguyên tử hóa
6,736798 eV
Enthalpy nguyên tử hóa
6,743017 eV

Độ phổ biến

Độ phổ biến (vỏ Trái Đất)
0,001 mg/kg So sánh Độ phổ biến (vỏ Trái Đất) của tất cả nguyên tố →
Độ phổ biến (đại dương)
7 × 10−7 mg/L So sánh Độ phổ biến (đại dương) của tất cả nguyên tố →

Cấu trúc tinh thể

Hằng số mạng a
270 pm

Cấu trúc electron

Số electron trong mỗi lớp
2, 8, 18, 15, 1 So sánh Số electron trong mỗi lớp của tất cả nguyên tố →

Mã định danh

Số CAS
7440-18-8 So sánh Số CAS của tất cả nguyên tố →
Ký hiệu số hạng
5F5
InChI
InChI=1S/Ru
Khóa InChI
KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N

Cấu hình electron Đo đạc

Điện tích ion
Proton 44
Electron 44
Điện tích Trung hòa
Cấu hình Ru: 4d⁷ 5s¹
Cấu hình electron
Đo đạc
[Kr] 4d⁷ 5s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁷ 5s¹
Sơ đồ orbital
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↑
Tổng số electron: 44 Độc thân: 4 ?

Mô hình nguyên tử

Proton 44
Neutron 58
Electron 44
Số khối 102
Độ bền Bền

Các đồng vị khác nhau về số neutron, khối lượng và độ bền — không khác nhau về cấu hình electron của nguyên tử trung hòa.

Mô hình nguyên tử minh họa, không theo tỷ lệ.

Dấu vân tay nguyên tử

Phổ phát xạ / hấp thụ

0 / 0 (0 0 vạch có cường độ)
Đo đạc
Phát xạ Khả kiến: 380–750 nm

Phân bố đồng vị

10231,5500%10418,6200%10117,0600%9912,7600%10012,6000%981,8700%Số khốiĐộ phổ biến tự nhiên (%)
Số khốiKhối lượng nguyên tử (u)Độ phổ biến tự nhiênChu kỳ bán rã
98 Bền97,9052868 ± 0,00000691,8700%Bền
99 Bền98,9059341 ± 0,000001112,7600%Bền
100 Bền99,9042143 ± 0,000001112,6000%Bền
101 Bền100,9055769 ± 0,000001217,0600%Bền
102 Bền101,9043441 ± 0,000001231,5500%Bền
104 Bền103,9054275 ± 0,000002818,6200%Bền
Đo đạc

Pha / Trạng thái

1 atm / 101.325 kPa
Rắn 25 °C (298,15 K)

Lý do: thấp hơn nhiệt độ nóng chảy (2333,85 °C) một lượng 2308,8 °C

Nhiệt độ nóng chảy 2333,85 °C
Nhiệt độ sôi 4149,85 °C
Thấp hơn nhiệt độ nóng chảy 2308,8 °C
0 K Nhiệt độ hiện tại: 25 °C 6000 K
Biểu đồ chuyển pha

Sơ đồ minh họa, không theo tỷ lệ

Rắn
Lỏng
Khí
Nóng chảy
Sôi
25°C
Rắn
Lỏng
Khí
Hiện tại

Điểm chuyển pha

Nhiệt độ nóng chảy Tài liệu
2333,85 °C
Nhiệt độ sôi Tài liệu
4149,85 °C
Pha hiện tại Tính toán
Rắn

Năng lượng chuyển pha

Nhiệt nóng chảy Tài liệu
0,24874333 eV

Năng lượng cần để làm nóng chảy 1 mol tại nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt hóa hơi Tài liệu
6,166762 eV

Năng lượng cần để hóa hơi 1 mol tại nhiệt độ sôi

Nhiệt thăng hoa Tài liệu
6,736798 eV

Năng lượng cần để làm thăng hoa 1 mol tại nhiệt độ thăng hoa

Khối lượng riêng

Khối lượng riêng tham chiếu Tài liệu
1,21e+4 kg/m³

Ở điều kiện chuẩn

Khối lượng riêng hiện tại Tính toán
1,21e+4 kg/m³

Ở điều kiện chuẩn

Phổ nguyên tử

Đang hiển thị 10 trên 44. Sắp xếp theo điện tích ion (tăng dần).

Dữ liệu vạch phổ ?

IonĐiện tíchTổng số vạchXác suất chuyển mứcKý hiệu mức năng lượng
Ru I 054111519
Ru II +159859
Ru III +29300
Dữ liệu vạch phổ NIST →

Dữ liệu mức năng lượng ?

IonĐiện tíchMức năng lượng
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
Dữ liệu mức năng lượng NIST →
44 Ru 101.07

Ruthenium — Trình trực quan hóa orbital nguyên tử

[Kr]5s14d7
Mức năng lượng 2 8 18 15 1
Trạng thái oxi hóa -4, -2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
Ruthenium — Bản xem trước trình trực quan hóa orbital nguyên tử
Three.js chỉ được tải khi có yêu cầu
44 Ru 101.07

Ruthenium — Trình trực quan hóa cấu trúc tinh thể

Lục phương nguyên thủy · Pearson hP2
Thực nghiệm
Pearson hP2
Số phối trí 12
Độ đặc khít 76.494%
Ruthenium — Bản xem trước trình trực quan hóa cấu trúc tinh thể
Three.js chỉ được tải khi có yêu cầu

Bán kính ion

Điện tíchPhối tríSpinBán kính
+36Không có68 pm
+46Không có62 pm
+56Không có56.49999999999999 pm
+74Không có38 pm
+84Không có36 pm

Hợp chất

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

Đồng vị (6)

Số khốiKhối lượng nguyên tử (u)Độ phổ biến tự nhiênChu kỳ bán rãKiểu phân rã
98 Bền97,9052868 ± 0,00000691,8700% ± 0,0300%Bền
stable
99 Bền98,9059341 ± 0,000001112,7600% ± 0,1400%Bền
stable
100 Bền99,9042143 ± 0,000001112,6000% ± 0,0700%Bền
stable
101 Bền100,9055769 ± 0,000001217,0600% ± 0,0200%Bền
stable
102 Bền101,9043441 ± 0,000001231,5500% ± 0,1400%Bền
stable
104 Bền103,9054275 ± 0,000002818,6200% ± 0,2700%Bền
stable
98 Bền
Khối lượng nguyên tử (u) 97,9052868 ± 0,0000069
Độ phổ biến tự nhiên 1,8700% ± 0,0300%
Chu kỳ bán rã Bền
Kiểu phân rã
stable
99 Bền
Khối lượng nguyên tử (u) 98,9059341 ± 0,0000011
Độ phổ biến tự nhiên 12,7600% ± 0,1400%
Chu kỳ bán rã Bền
Kiểu phân rã
stable
100 Bền
Khối lượng nguyên tử (u) 99,9042143 ± 0,0000011
Độ phổ biến tự nhiên 12,6000% ± 0,0700%
Chu kỳ bán rã Bền
Kiểu phân rã
stable
101 Bền
Khối lượng nguyên tử (u) 100,9055769 ± 0,0000012
Độ phổ biến tự nhiên 17,0600% ± 0,0200%
Chu kỳ bán rã Bền
Kiểu phân rã
stable
102 Bền
Khối lượng nguyên tử (u) 101,9043441 ± 0,0000012
Độ phổ biến tự nhiên 31,5500% ± 0,1400%
Chu kỳ bán rã Bền
Kiểu phân rã
stable
104 Bền
Khối lượng nguyên tử (u) 103,9054275 ± 0,0000028
Độ phổ biến tự nhiên 18,6200% ± 0,2700%
Chu kỳ bán rã Bền
Kiểu phân rã
stable

Tính chất mở rộng

Bán kính cộng hóa trị (mở rộng)

Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö)
125 pm
Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö, liên kết đôi)
114 pm
Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö, liên kết ba)
103 pm

Bán kính van der Waals

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

Bán kính nguyên tử và kim loại

Bán kính nguyên tử (Rahm)
237 pm
Bán kính kim loại (C12)
134 pm

Các thang đánh số

Mendeleev
60
Pettifor
63
Glawe
61

Các thang độ âm điện

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

Độ phân cực hóa và tán sắc

Độ phân cực hóa lưỡng cực
72 a.u.
Độ phân cực hóa lưỡng cực (độ không đảm bảo)
10 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
809 Ha·Bohr6

Ái lực hóa học

Ái lực proton
774 kJ/mol
Độ bazơ pha khí
751,4 kJ/mol

Thông số Miedema

Thể tích mol Miedema
8,2 cm3/mol
Mật độ electron Miedema
6

Rủi ro nguồn cung và kinh tế

Mức độ tập trung sản xuất
60
Rủi ro nguồn cung tương đối
8
Phân bố trữ lượng
95
Ổn định chính trị (quốc gia sản xuất lớn nhất)
44
Ổn định chính trị (quốc gia có trữ lượng lớn nhất)
44

Chuyển pha và các dạng thù hình

Nhiệt độ nóng chảy2606,15 K
Nhiệt độ sôi4420,15 K

Phân loại trạng thái oxi hóa

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

Dữ liệu tham khảo chuyên sâu

Hằng số chắn (10)
nOrbitalσ
1s0,9077
2p4,0492
2s11,6202
3d14,6411
3p16,7789
3s16,3988
4d31,1872
4p27,5652
4s26,344
5s37,5155
Chi tiết bán kính tinh thể (5)
Điện tíchCNSpinrcrystal (pm)Nguồn gốc
3VI82
4VI76from r^3 vs V plots, from metallic oxides,
5VI70,5estimated, from r^3 vs V plots,
7IV52
8IV50
Các kiểu phân rã đồng vị (62)
Đồng vịChế độCường độ
85B+—
85B+p—
85p—
86B+—
86B+p—
87B+—
87B+p—
88B+100%
88B+p3,6%
89B+100%
Hệ số tán xạ tia X (615)
Năng lượng (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

Dữ liệu bổ sung

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.

Tài liệu tham khảo (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.

Tài liệu tham khảo (1)

Tài liệu tham khảo

(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.

Ghi chú về giấy phép: 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/

Ghi chú về giấy phép: 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.

Cập nhật lần cuối:

Dữ liệu đã được xác minh:

Nội dung được rà soát đối chiếu với dữ liệu khoa học mới nhất.