Рутеній (22 фото): що це таке? Електронна формула хімічного елемента та його конфігурація. В честь чого названий рутеній і які його властивості?

Елементи таблиці Менделєєва знайомі кожному, однак, з плином часу вчені відкривають нові, а також докладно описують властивості вже відомих. Одним з примітних і цікавих відкриттів є рутеній, який має унікальні магнітні властивості і тому дуже важливий для науки і сучасних технологій.

Рутеній вважається самим легким з металів групи платинових, а також характеризується меншою благородністю. Відкрив елемент професор Озан, якому були цікаві дослідження уральських дорогоцінних руд. Дослідник зробив висновок, що в руді, крім платини, містяться рутеній, полуран, поліном. Найменування елементи отримали від Озанна, при цьому рутеній був названий на честь Росії. Ставлення до роботи професора було досить критичним, тому експерименти хімік проводив неодноразово.

Через кілька десятиліть роботи Озанна зацікавили професора хімії К. К. Клаусса з Казанського університету. Він розробляв власні експерименти для вилучення платини з дорогоцінної руди.

Практично все своє життя поклав на дослідження даного многовалентного металу радянський вчений С. М. Старостін. В ході своєї діяльності він зробив масу висновків про характерні особливості рутенією, а також про тяжкості його відділення від урану і плутонію.

Рутеній відносять до класу благородних металів, його властивості мають часткову схожість з характеристиками заліза і осмію. Елемент має 44-й номер у таблиці Менделєєва і перебуває у 8-й групі 5-го періоду. Рутеній має відносну атомну масу 101,07 а.е.м. У його електронну формулу входять 44 позитивно заряджені ядра, усередині яких розташовуються 44 протона, 57 нейтронів, а також 44 електрона, що рухаються навколо 5-ти орбітах.

Рутеній – це не тільки метал, але і добавка, яка надає золоту чорний колір. Його електронна формула – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, температура плавлення – 2250 градусів Цельсія. Вчені стверджують, що цього металу в земній корі є близько 5000 тонн. З цієї причини, а також з–за важкої видобутку благородний елемент коштує дорого. Властивості рутенія відрізняються від характеристик інших металів, тому його цінують у багатьох галузях промисловості. Шкідливий елемент може бути тільки в деяких з’єднаннях.

Хімічні властивості казанського металу вважаються типовими для представників платинових. Це высокоинертный елемент таблиці Менделєєва, у якого 7 природних ізотопів з високою стабільністю і 20 штучних, які мають масові числа 92-113.

В умовах нормальної температури рутеній не піддається окисленню і корозійних процесів, а також впливу кислоти і луги. Якщо рутеній нагріти до температури 400 градусів за Цельсієм, то він здатний вступити в реакцію з хлором. Нагрітий до 930 градусів метал може взаємодіяти з киснем.

Є метали, які разом з рутенієм здатні створювати сплави з високою стійкістю – інтерметаліди. У з’єднаннях благородний елемент проявляє валентність 0-8. Найбільш значущими сполуками з участю рутенія вважаються двоокис рутенія, четырехокись рутенія, сульфід рутенією, а також його фторид.

У вигляді чистого металу рутеній може використовуватися як каталізатор, що має високу виборчу здатність. Ця характеристика сприяє тому, що благородний метал може бути використаний для синтезу речовин органічної і неорганічної природи.

Рутеній – це красивий твердий метал, його забарвлення безпосередньо залежить від методу отримання і може варіюватися від сіро-блакитний до сріблясто-білою. Завдяки деяким характеристикам елемент вважається унікальним. З-за надзвичайної крихкості рутеній можна без праці розтерти в руці, однак, при цьому він має високу твердість – 6,5 за 10-бальною шкалою Мооса.

Рутеній відносять до найлегшим металів групи платинових, його щільність становить 12,45 г/см3. Даний елемент відрізняється тугоплавкостью – щоб він перейшов у рідкий стан, потрібна температура 2334 градуси за Цельсієм. Під час плавки в электродуге відбувається випаровування металевих частинок. Процедура високотемпературного прожарювання на відкритому повітрі тягне за собою зникнення четырехокиси металу.

Рутеній – це надпровідник. 44-й елемент характеризується великим науковим і практичним значенням, так як вважається цікавим дорогоцінним металом.

Завдяки тому, що рутеній не окислюється, має приємну забарвлення і блиск, його часто використовують в ювелірних виробах. При цьому товарів з чистого металу не існує, так як він ставиться до дефіцитним. Цей платиноид є крихким, тому він застосовується як лігатура дорогоцінного сплаву.

Висока вартість рутенію і його погана плавкость сприяють його застосування в якості покриття для прикрас. Його присутність в ювелірних виробах сприяє тому, що прикраси з титану стають стійкими до корозії, а золоті та платинові – більш міцними. Рутеній може бути використаний в якості добавки, яка забарвлює золото в чорний колір.

Сполуки рутенію знайшли своє застосування в скляному виробництві. Деякі емалі містять у своєму складі благородний метал. До всього іншого рутеній – це частина що флуоресціює покриття, яке світиться завдяки його присутності.

Відомо, що рутеній забарвлює пухлини і дозволяє їх побачити при дослідженні людського організму. Завдяки йому лікарі бачать кожну з уражених клітин. Рутеній використовують також при виробництві ліків від туберкульозу, а також інфекційних і шкірних недуг. Без цього благородного металу складно собі уявити космічну промисловість.

Так як рутеній стійкий до нагрівання, він став невід’ємною частиною сировини для термопар, які застосовуються під час вимірювань високої температури. В електротехнічній промисловості рутеній використовується в чистому вигляді. Цей метал наноситься невеликим шаром на радіодеталі для антикорозійного ефекту. Завдяки такому покриттю вироби характеризуються хімічної невразливістю, а також невисоким механічним зносом.

Незважаючи на те, що світові запаси рутенія невеликі і становлять 5000 тонн, метал вважається відходом. Цей мінерал не видобувають в чистому вигляді, а виділяють в ході платинового виробництва. Дорогий метал переважно закуповується промисловцями, він цінний в даний час і буде цінуватися і далі. На сьогоднішній день відомі випадки застосування рутенія для синтезу алмазів.

Вже сьогодні цей благородний метал намагається конкурувати з платиною, іридієм та родієм. Вчені вважають, що в майбутньому можна багато чого очікувати від застосування рутениевого покриття, яке збільшує стійкість виробу до корозії, механічних і хімічних пошкоджень. Таке унікальне властивість металу, як можливість до сорбированию і пропусканню водню, надалі може застосовуватися для отримання чистого водню.

З металом сріблястого кольору пов’язано багато цікавих фактів.

• Рутеній – це єдиний метал, який в Росії вивели шляхом вилучення з мінеральної сировини.
• До цього часу ні в кого не виходило добути 100% стійкий рутеній, так як елемент характеризується високою хімічною активністю.
• Рутеній – дуже тугоплавкий метал, у цій характеристиці йому поступаються тільки реній, осмій, молібден, іридій, вольфрам, тантал, ніобій.
• Унікальність рутенія полягає в його многовалентности, він має можливість до прояву в 9 різних валентностях.
• Цей благородний метал неможливо розчинити в кислоті і «царській горілці».
• Цей елемент вважається єдиним, який має здатність до зв’язування повітряного азоту в хімічне з’єднання. Таку здатність мають деякі види бактерій.
• У природі зустрічається одна речовина з рутенієм – лаурит.
• Відносно велика кількість рутенія знаходиться в Росії, Канаді та США.
• Рутеній – це рідкісний высоковалентный метал з унікальними властивостями. Його вищий оксид вважається досить отруйною речовиною.

У наступному відео вас чекає додаткова інформація про рутенії.