Таблица Менделеева
Пятница, 07.08.2020, 01:37
Меню сайта

Категории раздела
Щелочные металлы [6]
Щелочноземельные металлы [6]
Переходные металлы [38]
Легкие металлы [11]
Полуметаллы [7]
Галогены [6]
Инертные газы [7]
Неметаллы [7]
Актиноиды [15]
Лантаноиды [15]

Вход на сайт

Поиск
Случайные элементы:
СЕРА (лат. Sulfur)
НАТРИЙ (лат. Natrium)
Коперниций (лат. Copernicium)
ЖЕЛЕЗО (лат. Ferrum)
УГЛЕРОД (лат. Carboneum)

Статистика

Новости, новости Беларуси, последние новости, новости мира на Uvaga.By
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Элементы » Переходные металлы

РУТЕНИЙ (лат. ruthenium)

РУТЕНИЙ (лат. ruthenium)

 

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Ru.
Атомный номер: 44.
Положение в таблице: 5-й период, группа - VIIIB (8).
Относительная атомная масса: 101,07.
Степени окисления: +3, +4, +6 и +8.
Валентности: III, IV, VI и VIII.
Электроотрицательность: 1,42.
Электронная конфигурация: [Kr]4s2p6d75s1.
Природный рутений состоит из семи стабильных изотопов: 96Ru (5,7% по массе), 98Ru (2,2%), 99Ru (12,8%), 100Ru (12,7%), 102Ru (31,3%) и 104Ru (18,3%).

 

Строение атома

Число электронов: 44.
Число протонов: 44.
Радиус нейтрального атома: 0,134 нм.
Радиусы ионов Ru3+ — 0,082 нм (координационное число 6), Ru4+ — 0,076 нм (6), Ru5+ — 0,071 нм (6), Ru7+ — 0,052 нм (4), Ru8+— 0,050 нм (4).
Энергии последовательной ионизации атома 7,366, 16,76, 28,47 эВ.

 

История открытия

В 1844 в Казанском университете К. К. Клаус выделил из уральской самородной платины 6 г неизвестного ранее металла. Он определил его атомную массу, исследовал химические свойства и дал название.

 

Нахождение в природе

Рутений — редкий рассеянный элемент. Содержание в земной коре менее 5·10 -7%. Сопутствует платиновым металлам. Образует два собственных чрезвычайно редких минерала — лаурит RuS 2и рутенарсенид RuAs. Как примесь присутствует в некоторых полиметаллических рудах, например, в халькопирите.

 

Получение

Источник рутения — остатки, образующиеся после очистки платины или шлам, возникающий при электрохимическом рафинировании Cu и Ni. Эти материалы подвергают сначала окислительному сплавлению с использованием пероксидов бария Ва 2О 2 или натрия Na2O2. Полученный сплав растворяют в воде и обрабатывают раствор сильным окислителем — газообразным хлором.
Образовавшийся при этом летучий оксид рутения RuO4 отгоняют из раствора при нагревании. Отогнанный тетраоксид поглощают соляной кислотой и осаждают из полученного раствора хлоррутенат аммония (NH4)2[RuCl6]. Осадок прокаливают. Образовавшийся после прокаливания RuO2восстанавливают до свободного металла водородом.

 

Физические и химические свойства

Рутений — блестящий серебристый металл.
Обладает гексагональной кристаллической решеткой, параметры решетки а = 0,27054 нм, с = 0,42825 нм. Плотность 12,45 кг/дм3. Температура плавления рутения 2250°C, температура кипения ок. 4900°C.
По химическим свойствам — типичный платиновый металл. Стандартный электродный потенциал пары Ru2+/Ru0 +0,45 В. Компактный рутений не окисляется кислородом воздуха при нагревании до 930°C, не реагирует с растворами сильных минеральных кислот и щелочей. Порошкообразный рутений при нагревании реагирует с кислородом с образованием диоксида рутения RuO2. Со многими металлами рутений образует сплавы, с некоторыми металлами — интерметаллиды.
Известно несколько оксидов рутения. При взаимодействии K2RuO4 c гидроксидом калия КОН и газообразным хлором, а также при действии на K2RuO4перманганата калия KMnO 4 или других сильных окислителей возникает легколетучий тетраоксид RuO 4. Температура плавления золотисто-желтых кристаллов этого оксида +25,5°C, температура кипения +27°C. При нагревании выше 100°C он разлагается с отщеплением кислорода.
Прокаливанием на воздухе такой соли рутения, как (NH4)2[RuCl6], или гидроксида рутения Ru(OH)4 получается темно-синий порошок диоксида рутения RuО2. Он нерастворим в воде, кислотах и щелочах. При его сплавлении с основными оксидами типа SrO, BaO, PbO и другими образуются рутенаты SrRuO3, BaRuO3 и PbRuO3.
Для рутения в разных степенях окисления характерно образование комплексных соединений. При длительном нагревании растворов соединений трехвалентного рутения в аммиачной среде образуется «красная рутениевая соль» состава [Ru3O2(NH3)14]Cl6·4H2O. Взаимодействием RuO4 c раствором хлорида калия в среде соляной кислоты получают «бурую соль» состава K4[Ru2OCl10]·H2O — промежуточное вещество при извлечении рутения из природных материалов. Некоторые комплексы рутения позволяют химически связать даже такое химически инертное вещество, как атмосферный азот. В 1962 было получено комплексное соединение рутения с молекулярным азотом его состав: [(NO)(NH3)4RuN2Ru(NH3)4(NO)]Cl6. Позднее были синтезированы более простые комплексы рутения с молекулярным азотом, например, [Ru(NH3)5N2]Cl2При переработке облученного ядерного горючего рутений обычно извлекают в виде комплексного соединения состава [Ru(NO)(NO3)3]·H2O.

 

Применение

Рутений входит в состав сплавов с платиной и иридием, используемых для изготовления фильер при получении стекловолокна и вискозы. Сплав рутения с иридием, осмием и вольфрамом применяется при изготовлении перьев высококачественных авторучек. Коррозионно-стойкие сплавы рутения, платины и Pd служат для изготовления контактов в измерительных приборах. Многие сплавы рутения — с лантаном, церием, скандинавием, иттрием — обладают сверпроводимостью.
Металлический рутений и его сплавы с палладием используются как катализаторы реакций гидрирования и дегидрирования. Рутениевая соль ([Ru3O2(NH3)14]Cl6·4H2O) находит применение при гистологических исследованиях в медицине и как вещество для окраски фарфора.

 

Физиологическая роль

Летучие и растворимые соединения рутения вызывают аллергию, раздражают слизистые оболочки, вызывают их изъязвление. ПДК для содержания аэрозоля RuO 2 в воздухе рабочих помещений 1 мг/м3.
 
Категория: Переходные металлы | Добавил: ischavliuga (24.10.2017)
Просмотров: 386 | Рейтинг: 0.0/0

Посмотрите также:

СЕРА (лат. Sulfur)
НАТРИЙ (лат. Natrium)
Коперниций (лат. Copernicium)
ЖЕЛЕЗО (лат. Ferrum)
УГЛЕРОД (лат. Carboneum)

Последние новости:

Древнейшие кристаллы помогли узнать истинный возраст магнитного поля Земли
Очередная проверка emdrive
На Земле гораздо больше рек и озер, чем думали ученые
Ученые выяснили, сколько нужно людей для полета к планете Проксима b
Биологи выделили клетку, из которой можно восстановить всё тело

Мы в телеграмм

Всего комментариев: 0
avatar
(С)Обратная связь © 2020 Каталог сайтов Всего.RU Каталог сайтов OpenLinks.RU Бесплатный каталог AddsSites, регистрация сайтов.