Рутений в честь чего был назван
Рутений
Рутений / Ruthenium (Ru), 44
Содержание
История
Открыт профессором Казанского университета Карлом Клаусом в 1844 году. Клаус выделил его из уральской платиновой руды в чистом виде и указал на сходство между триадами рутений — родий — палладий и осмий — иридий — платина.
Происхождение названия
Первооткрыватель элемента К. К. Клаус назвал рутений в честь России [2] (Ruthenia — латинское название Руси, а в поздней латыни — России [3] ).
Получение
Рутений получают как «отходы» при аффинировании платины и платиновых металлов.
Значительным источником рутения для его добычи является выделение его из осколков деления ядерных материалов (плутоний, уран, торий) где его содержание в отработанных ТВЭЛах достигает 250 граммов на тонну «сгоревшего» ядерного топлива.
Также разработана технология получения рутения из технеция-99 с помощью нейтронного облучения [4]
Физические и химические свойства
Физические свойства
По тугоплавкости (Тпл 2334 °C [1] ) рутений уступает лишь нескольким элементам — рению, осмию, вольфраму, танталу.
Химические свойства
Рутений весьма инертный металл.
Неорганические соединения
Рутений не растворяется в кислотах и царской водке (смеси HCl и HNO3). Вместе с тем рутений реагирует с хлором выше 400 °C (образуется RuCl3) и со смесью щелочи и нитрата при сплавлении (образуются рутенаты, например Na2RuO4).
Рутений способен давать соединения, соответствующие разной степени окисления:
Соединения рутения представлены также широким спектром нитрозосоединений — содержащих группировку RuNO. Данные комплексные соединения, в особенности, нитрозамины (например, [RuNO(NO2)2(NH3)2OH]) и нитрозонитрокомплексы (особенно комплексный анион [RuNO(NO2)4OH] 2− ) отличаются высокой устойчивостью и кинетической инертностью.
Тетраоксид рутения (Ru +VIII O4) по свойствам несколько напоминает тетраоксид осмия.
Органическая химия рутения
Рутений образует ряд металлоорганических соединений и является активным катализатором.
Применение
Уникальна также способность рутения к каталитическому связыванию атмосферного азота при комнатной температуре.
Рутений и его сплавы находят применение в качестве жаропрочных конструкционных материалов в аэрокосмической технике, и до 1500 °C по прочности превосходят лучшие сплавы молибдена и вольфрама (имея преимущество также в высокой стойкости к окислению).
Оксид рутения изучался [5] как материал для производства суперконденсаторов электроэнергии с удельной электрической ёмкостью свыше 700 фарад/грамм.
Физиологическое действие
Является единственным платиновым металлом, который обнаруживается в составе живых организмов (по некоторым данным — ещё и платина). Концентрируется в основном в мышечной ткани. Высший оксид рутения крайне ядовит и, будучи сильным окислителем, может вызвать возгорание пожароопасных веществ.
См. также
Примечания
Ссылки
| Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo | ||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Полезное
Смотреть что такое «Рутений» в других словарях:
РУТЕНИЙ — Металл, находящийся в платиновой руде. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РУТЕНИЙ новолатинск. Мало исследованный метал, сопровождающий платину. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в… … Словарь иностранных слов русского языка
РУТЕНИЙ — (Ruthenium), Ru, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 44, атомная масса 101,07; относится к платиновым металлам. Открыт русским химиком К.К. Клаусом в 1884 … Современная энциклопедия
РУТЕНИЙ — (лат. Ruthenium) Ru, химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 44, атомная масса 101,07, относится к платиновым металлам. Название от позднелат. Ruthenia Россия (открыт К. К. Клаусом). Плотность 12,37… … Большой Энциклопедический словарь
РУТЕНИЙ — (символ Ru), серебристо белый ПЕРЕХОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, впервые открыт в 1827 г. Встречается в ПЛАТИНОВЫХ рудах. Используется в качестве КАТАЛИЗАТОРА, а также в электрических контактах в сплаве с другими платиновыми металлами; еще… … Научно-технический энциклопедический словарь
Рутений — Ru (от cp. век. лат. Ruthenia Pоссия * a. ruthenium; н. Ruthenium; ф. ruthenium; и. rutenio), хим. элемент VIII группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 44, ат. м. 101,07 относится к платиновым металлам. B природе 7 стабильных изотопов … Геологическая энциклопедия
РУТЕНИЙ — [тэ], рутения, мн. нет, муж. (от новолат. ruthenus русский) (хим.). Химический элемент, серый, хрупкий тугоплавкий металл, встречаемый в природе вместе с платиной и идущий на изготовление волосков для ламп накаливания. Толковый словарь Ушакова. Д … Толковый словарь Ушакова
РУТЕНИЙ — муж. один из металлов, отделяемых от платины. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля
РУТЕНИЙ — (Ruthenium), Ru, хим. элемент VIII группы периодич … Физическая энциклопедия
рутений — сущ., кол во синонимов: 4 • металл (86) • минерал (5627) • платиноид (8) • … Словарь синонимов
Рутений — (Ruthenium), Ru, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 44, атомная масса 101,07; относится к платиновым металлам. Открыт русским химиком К.К. Клаусом в 1884. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
РУТЕНИЙ — хим. элемент, символ Ru (лат. Ruthenium), ат. н. 44, ат. м. 101,07, относится к платиновым (см.); серовато белый металл, плотность 12200 кг/м3, tпл = 2250°С. Входит в состав сплавов, обладающих высокой твёрдостью и стойкостью к истиранию;… … Большая политехническая энциклопедия
Рутений
| Рутений / Ruthenium (Ru) | |
|---|---|
| Атомный номер | 44 |
| Внешний вид | серебристо-серый очень хрупкий металл |
| Свойства атома | |
| Атомная масса (молярная масса) | 1010,07 а. е. м. (г/моль) |
| Радиус атома | 134 пм |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 710,3 (7,36) кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d 7 5s 1 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 125 пм |
| Радиус иона | (+4e) 67 пм |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 2,2 |
| Электродный потенциал | 0 |
| Степени окисления | +3, +4, +6, +8, 0 |
| Термодинамические свойства | |
| Плотность | 12,41 г/см³ |
| Удельная теплоёмкость | 0,238 Дж/(K·моль) |
| Теплопроводность | 117,0 Вт/(м·K) |
| Температура плавления | 2583 K |
| Теплота плавления | (25,5) кДж/моль |
| Температура кипения | 4173 K |
| Теплота испарения | n/a кДж/моль |
| Молярный объём | 8,3 см³/моль |
| Кристаллическая решётка | |
| Структура решётки | гексагональная |
| Период решётки | 2,700 Å |
| Отношение c/a | 1,584 |
| Температура Дебая | n/a K |
Содержание
История
Открыт профессором Казанского университета Карлом Клаусом в 1844 году. Клаус выделил его из уральской платиновой руды в чистом виде и указал на сходство между триадами рутений — родий — палладий и осмий — иридий — платина.
Происхождение названия
К. К. Клаус назвал элемент в честь своей родины России — (латинское название России — Ruthenia). Клаус родился в городе Дерпте, который с 1704 входил в состав Российской империи (с 1893 — Юрьев, ныне — Тарту в Эстонии).
Получение
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 RuO2 восстанавливают до свободного металла водородом.
Значительным источником рутения для его добычи является выделение его из осколков деления ядерных материалов (плутоний,уран,торий) где его содержание в отработаных ТВЭЛах достигает 250 грамм на тонну «сгоревшего» ядерного топлива.
Физические и химические свойства
Известно несколько оксидов рутения. При взаимодействии K2RuO4 c гидроксидом калия КОН и газообразным хлором, а также при действии на K2RuO4 перманганата калия KMnO4 или других сильных окислителей возникает легколетучий тетраоксид RuO4. Температура плавления золотисто-желтых кристаллов этого оксида +25,5 °C, температура кипения +27 °C. При нагревании выше 100 °C он разлагается с отщеплением кислорода.
Позднее были синтезированы более простые комплексы рутения с молекулярным азотом, например, [Ru (NH3)5N2]Cl2. При переработке облученного ядерного горючего рутений обычно извлекают в виде комплексного соединения состава [Ru (NO)(NO3)3]·H2O.
Применение
Физиологическое действие
Ссылки
ar:روذنيوم bs:Rutenijum ca:Ruteni co:Ruteniu cs:Ruthenium da:Ruthenium de:Ruthenium el:Ρουθήνιο en:Ruthenium eo:Rutenio es:Rutenio et:Ruteenium fi:Rutenium fr:Ruthénium gl:Rutenio (elemento) he:רותניום hr:Rutenij hu:Ruténium id:Rutenium io:Rutenio is:Rúþen it:Rutenio ja:ルテニウム jbo:rukyjinme ko:루테늄 ku:Rûtenyûm la:Ruthenium lb:Ruthenium lt:Rutenis lv:Rutēnijs nl:Ruthenium nn:Ruthenium no:Ruthenium oc:Rutèni pl:Ruten pt:Rutênio ro:Ruteniu sh:Rutenijum simple:Ruthenium sk:Ruténium sl:Rutenij sr:Рутенијум sv:Rutenium th:รูทีเนียม tr:Rutenyum tt:Ruteni ug:رۇتېنىي uk:Рутеній uz:Ruteniy zh:钌
Рутений – благородный символ России
Этот металл – самый неординарный в платиновом семействе. Он довел до отчаяния или нервного срыва не одного исследователя. Закономерно, что рутений был изучаем последним из платиноидов. Его название напрямую связано с Россией.
Что представляет собой
Рутений – это благородный металл платиновой группы. В таблице Менделеева это элемент с порядковым номером 44. Располагается компактно рядом с другими платиноидами.
Формула отсутствует: это простое вещество. Состоит из семи стабильных изотопов.
Международное обозначение – Ruthenium (Ru).
Выглядит как типичный металл: голубовато- либо светло-серый цвет дополнен ярким серебристым блеском.
Как был открыт металл
Рутений попал в сферу интересов ученых к середине 19 века, когда на Урале началась платиновая лихорадка.
Однако история оказалась сложной:
Металл назван в честь страны, где впервые был обнаружен. Так предложил первооткрыватель Готфрид Озанн. Россия заняла место в таблице Менделеева.
Ruthenia – латинизированный вариант топонима Россия. Так государство именовалось Европой до 15 века.
По другой версии, первым изучал этот химический элемент все тот же Снядецкий еще в 1809 году. Он назвал новый элемент вестием – в честь астероида Веста, открытого двумя годами ранее.
Всю жизнь посвятил изучению металла советский ученый С.М.Старостин.
Физико-химические характеристики
Рутений наделен характеристиками, свойственными другим платиноидам: повышенная твердость (6,5 по Моосу), стойкость к химическим субстанциям, включая агрессивные.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ, номер | Рутений / Ruthenium (Ru), 44 |
| Атомная масса (молярная масса) | 101,07(2) а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d7 5s1 |
| Радиус атома | 134 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 125 пм |
| Радиус иона | (+4e) 67 пм |
| Электроотрицательность | 2,2 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | 0 |
| Степени окисления | +3, +4, +6, +8, 0 |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 710,3 (7,36) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 12,41 г/см³ |
| Температура плавления | 2334 °C (2607 K, 4233 °F) |
| Температура кипения | 4077 °C (4350 K, 7371 °F) |
| Уд. теплота плавления | (25,5) кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 24,0 Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 8,3 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | гексагональная |
| Параметры решётки | a=2,706 c=4,282 Å |
| Отношение c/a | 1,582 |
| Температура Дебая | 600 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 117,0 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-18-8 |
Есть отличительные признаки:
Металл хрупок, легко истрирается до порошка.
Металл в природе
По распространенности рутений едва ли не самый редкий из благородных металлов: его доля в земной коре – 1х2-6%. В 200 раз больше вещества содержат метеориты.
Общая масса разведанных запасов рутения оценивается в 5 тыс. тонн.
Минерал находят по следующим маркерам:
Лаурит и рутенарсенид – собственные минералы рутения. Первый темный, плотный, насыщен рутением. Оба чрезвычайно редки.
Где добывается
Рутений добывают там же, где платину или платиноиды:
Главный поставщик сырья – Южно-Африканская Республика.
Ежегодный мировой показатель добычи рутения – 17-21 тонна.
Технологии получения
Где используется
Благородный металл востребован как самодостаточный элемент и компонент сплавов.
Промышленность
Главный потребитель металла.
Его забирают следующие отрасли:
Эти направления используют 90% сырья.
Химики ценят металл за инертность и свойства катализатора:
Без рутения как элемента сплавов не обходятся передовые отрасли:
Чистым рутением покрывают особо важные детали, чтобы сделать их устойчивее механически, химически.
Ювелирное дело
В ювелирных изделиях применение металла двояко: как укрепляющего компонента сплава и прочного покрытия.
Изделия из сплавов с рутениевой лигатурой надежны, прочны, что важно для украшений, испытывающих повышенные нагрузки (кольца, перстни, браслеты).
Покрытие рутением создает на поверхности изделия пленку в гамме оттенков от графита до черноты.
Вместе с родием они создают элитарное чёрное золото.
Чем интересен для ученых
Рутений околдовывал многие поколения ученых. Выяснилось, что некоторые его характеристики почти копируют платиноиды родий и осмий, другие – железо.
Но и через почти двести лет после открытия элемента вопросы остаются:
Поэтому не удается пока получить стойкий чистый металл.
Эти обстоятельства только раззадоривают ученых, особенно молодежь. Они намерены приручить своенравный металл. Особо привлекательные направления – полное и экономически оптимальное извлечение элемента из минералов, шлама, ядерных отходов.
Биологическое воздействие
Как и платина, нанодозы рутения присутствуют в тканях биологических организмов (у человека это мышцы).
Металл, его соединения биологически активны. Данное свойство используют дерматологи, онкологи, фтизиатры.
На особом счету неорганический краситель, известный как «рутениевый красный». Он контрастно выделяет ткани, другие биологические субстанции, исследуемые под микроскопом.
Однако есть опасные для человека соединения:
Это нужно учитывать, если в семье есть поклонники домашних химических опытов. Такие субстанции хранят в специальных емкостях.
Рутений недорог: в семействе благородных металлов цена за грамм меньше только у серебра.
В декабре на биржах за 1 грамм металла давали 636 руб. ($8)
За последние двадцать лет она выросла в 14 раз.