Рутений
-
Общие сведения о рутении
- Рутений — химический элемент с символом Ru и атомным номером 44.
- Относится к платиновой группе периодической таблицы Менделеева.
- Открыт в 1844 году Карлом Эрнстом Клаусом.
-
Физические свойства
- Рутений — твердый белый металл, поливалентный.
- Имеет четыре кристаллические модификации.
- Не тускнеет в условиях окружающей среды, окисляется при нагревании.
- Растворяется в расплавленных щелочах, не реагирует с кислотами.
- Подвергается воздействию гипохлорита натрия и галогенов при высоких температурах.
-
Химические свойства
- Рутений имеет четыре степени окисления: от +0 до +8.
- Наиболее стабилен в степени окисления +8.
- Образует водные катионы в степенях окисления +2 и +3.
- Сплав рутений-молибден является сверхпроводящим при низких температурах.
-
Изотопы и распространение
- В природе встречается семь стабильных изотопов.
- Обнаружено 34 радиоактивных изотопа, наиболее стабильные: 106Ru, 103Ru, 97Ru.
- Содержится в земной коре в количестве 100 частей на триллион.
- Обычно содержится в рудах с другими металлами платиновой группы.
-
Производство и применение
- Ежегодно добывается около 30 тонн рутения.
- Используется в износостойких электрических контактах и толстопленочных резисторах.
- Применяется в платиновых сплавах и как химический катализатор.
- Новое применение — покрывающий слой для фотошаблонов с экстремальным ультрафиолетовым излучением.
-
Химические соединения
- Степени окисления варьируются от 0 до +8 и -2.
- Наиболее распространенные состояния: +2, +3 и +4.
- Наиболее распространенный прекурсор — трихлорид рутения.
- Оксиды и халькогениды: RuO2, RuO4, K2RuO4, KRuO4.
-
Свойства рутения
- Рутений не образует оксидов в степенях окисления +2 и +3
- Образует дихалькогениды, диамагнитные полупроводники
- Сульфид рутения (RuS2) встречается в природе
-
Оксиды и галогениды
- Четырехокись рутения восстанавливается до перрутената калия
- Перрутенат калия нестабилен и восстанавливается до рутената
- Известны смешанные оксиды, такие как MIIRuIVO3 и Na3RuVO4
- Гексафторид рутения гидролизуется и диспропорционирует
- Трихлорид рутения существует в α- и β-формах
-
Координационные и металлоорганические комплексы
- Рутений образует многочисленные координационные комплексы
- Производные пентааммина и бипиридина многочисленны
- Рутеноцен структурно аналогичен ферроцену
-
История открытия
- Природные сплавы платины использовались с доколумбовой эпохи
- Платина была идентифицирована как чистый элемент в середине XVIII века
- Рутений был открыт в 1844 году Карлом Эрнстом Клаусом
-
Приложения
- Рутений используется в электротехнике, катализе и электрохимии
- Укрепляет сплавы платины и палладия
- Применяется в электрических контактах и чип-резисторах
- Используется в жаропрочных сплавах и анодах из смешанного оксида металла
- Применяется в лучевой терапии и биологическом красителе
-
Электроника
- Рутений энергонезависим и используется в микроэлектронных устройствах
- Медь может быть нанесена на рутений для барьерных слоев и транзисторов
- Пленки рутения наносятся методом химического осаждения из газовой фазы
-
Катализ
- Растворы трихлорида рутения активны в метатезисе олефинов
- Карбеновые и алкилиденовые комплексы рутения используются в небольших масштабах
- Хиральные комплексы рутения применяются для энантиоселективного гидрирования
-
Синтез Фишера–Тропша
- Используются кобальтовые катализаторы, обогащенные рутением
-
Новые приложения
- Соединения на основе рутения используются в солнечных элементах, чувствительных к красителям
- Предлагаются как недорогие системы солнечных элементов
-
Воздействие на здоровье
- О воздействии рутения на здоровье известно мало
- Люди редко сталкиваются с его соединениями
- Металлический рутений инертен
- Некоторые соединения, такие как оксид рутения, высокотоксичны и летучи
-
Смотрите также
- Повышение радиоактивности воздуха в Европе осенью 2017 года
- Записи
- Рекомендации
- Библиография
- Внешние ссылки
- Рутений в периодической таблице Менделеева на видео (Ноттингемский университет)
- Нанослойка рутения стабилизирует магнитные датчики