רותניום
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
|
|||||
| כללי | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| מספר אטומי | 44 | ||||
| סמל כימי | Ru | ||||
| סדרה כימית | מתכות מעבר | ||||
| צפיפות | 12370 kg/m3 | ||||
| מראה | לבן כסוף-מתכתי |
||||
| תכונות אטומיות | |||||
| משקל אטומי | 101.07 amu | ||||
| רדיוס ואן דר ולס | ____ pm | ||||
| סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה | 2, 8, 18, 15, 1 | ||||
| תכונות פיזיקליות | |||||
| מצב צבירה בטמפ' החדר | מוצק | ||||
| טמפרטורת התכה | 2607°K | ||||
| טמפרטורת רתיחה | 4423°K | ||||
| לחץ אדים | 1.4 Pa ב 2523°K | ||||
| מהירות הקול | 5970 מטר לשנייה ב293.15°K | ||||
| שונות | |||||
| אלקטרושליליות | 2.2 | ||||
| קיבול חום סגולי | 238 J/(kg·K) | ||||
| מוליכות חשמלית | 13.7 106/m·Ω | ||||
| מוליכות תרמית | 117 W/(m·K) | ||||
| אנרגיית יינון ראשונה | 710.2 kJ/mol | ||||
רותניום (Ruthenium) הוא יסוד כימי שסמלו Ru ומספרו האטומי 44.
תוכן עניינים |
[עריכה] תכונות
רותניום הוא מתכת חזקה לבנה, ששייכת ל"קבוצת הפלטינה" (שכוללת את המתכות: רותניום, רודיום, פלדיום, אוסמיום, אירידיום ופלטינה) ויש לו ארבע צורות גבישיות. רותניום מתמוסס במתכות אלקליות נוזליות, מגיב עם הלוגנים בטמפרטורות גבוהות ולא מושפע מחומצות. כמויות קטנות של רותניום מקשיחות פלטינה ופלדיום. העמידות בפני קורוזיה של טיטניום עולה כאשר מוסיפים לו כמות קטנה של רותניום.
דרגת החימצון של רותניום נעה מ־1+ ל8+. הדרגות 2+, 3+ ו־4+ הכי נפוצות.
[עריכה] שימושים
שימושי רותניום:
- הוספת רותניום לסגסוגות פלטינה ופלדיום מקשיחה אותן.
- 0.1% רותניום מגביר את העמידות בפני קורוזיה של טיטניום.
- רותניום הוא זרז רב תכליתי. לדוגמה, ניתן לפרק H2S בעזרת אור בלבד כאשר משרים אותו במים עם חלקיקי קדמיום גופרתי (CdS) ותחמוצת רותניום. תהליך זה יעיל מאוד כשמסירים H2S מתוצרים תעשיתיים של בתי זיקוק.
- קומפלקסים של רותניום אורגני התגלו כזרזים יעילים במיוחד בסינתזות אלקנים.
- זרז המבוסס על רותניום משמש בתגובות סטריאוסלקטיביות.
- תרופות שמבוססות על קומפלקסים של רותניום אורגני נמצאות בשלבים ניסיוניים בתור תרופות אנטי-סרטניות.
- כמה קומפלקסים אורגניים של רותניום נחקרים בתור חומרים פוטנציאלים לאנרגיה סולרית.
[עריכה] היסטוריה
רותניום (בלטינית Ruthenia שפירושה "רוסיה") נתגלה ובודד על ידי קארל קלאוס (Karl Klaus) ב-1844. קלאוס הראה שתחמוצת רותניום מכילה מתכת חדשה והפיק 6 גרם שלה מפלטינה גולמית.
ג'ונס ברזיליאוס (Jöns Berzelius) וגוטפריד אוסאן (Gottfried Osann) כמעט וגילו את רותניום ב-1827 כשבחנו משקע שנשאר לאחר שהשרו פלטינה גולמית במי מלך (תערובת חומצות שיכולה להמיס פלטינה וזהב). ג'ונס לא מצא מתכת חדשה, אבל גוטפריד חשב שמצא שלוש מתכות חדשות וקרא לאחת מהן "רותניום".
יכול להיות שכימאי פולני בידד את יסוד 44 (וקרא לו וסטיום) ממחצב פלטינה ב־1807, אך נושא זה שנוי במחלוקת.
[עריכה] צורה בטבע
רותניום נמצא בדרך כלל במכרות עם מתכות אחרות מקבוצת הפלטינה בהרי אורל ובצפון ודרום אמריקה.
רותניום מופק מסחרית בתהליך כימי מורכב שבו משתמשים במימן בשביל לבודד רותניום מתרכובת אמוניום וכלור ((NH4)2RuCl6). כמו כן ניתן למצות רותניום מדלק גרעיני שיצא משימוש, שבדרך כלל מכיל כמה אחוזי רותניום.
[עריכה] תרכובות
לתרכובות רותניום תכונות כימיות דומות לאלו של אוסמיום שלהן שמונה דרגות חימצון שמהן 2+, 3+ ו־4+ הן הנפוצות ביותר.
[עריכה] אמצעי זהירות
התרכובת RuO4, שדומה מאוד לאוסמיום טטרוקסיד מאוד רעילה ויכולה להתלקח. לרותניום אין תפקיד ביולוגי והוא יכול להכתים את העור. רותניום יכול להיות חומר מסרטן שמצטבר בעצמות.
