Ruten (Ru)

Ruten w układzie okresowym

Pierwiastek leży w piątym okresie, czyli w piątym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 5 powłokach. Znajduje się w 8 grupie (blok d — pierwiastek przejściowy, zapełniana jest podpowłoka d). W tej samej grupie stoją: Żelazo, Osm, Has — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Ruten jest ciałem stałym (topnieje w 2334 °C, wrze w 4150 °C).

Ruten — co to za pierwiastek

Cienka warstwa na stykach elektrycznych i katalizator w syntezie amoniaku.

Właściwości pierwiastka Ruten

Ruten jest twardym, kruchym metalem o srebrzystobiałej barwie, należącym do platynowców. Trudno go stopić, bo topnieje dopiero w 2334 stopniach Celsjusza, a wrze w 4150; gęstość wynosi 12,45 grama na centymetr sześcienny. Chemicznie jest wyjątkowo odporny: nie roztwarzają go kwasy ani nawet woda królewska, ustępuje natomiast stopionym wodorotlenkom z dodatkiem utleniacza. W wysokiej temperaturze łączy się z tlenem, dając między innymi lotny czterotlenek, który jest silnie toksyczny i drażni drogi oddechowe. Ruten przyjmuje niezwykle wiele stopni utlenienia, a w typowych związkach spotyka się przede wszystkim +3 i +4.

Zastosowanie pierwiastka Ruten

Ruten pracuje przede wszystkim w cienkich warstwach. Powłoka rutenowa na stykach przekaźników i złączy nie ściera się i nie utlenia, dzięki czemu połączenie pozostaje pewne przez lata. W dyskach twardych bardzo cienka warstwa rutenu rozdziela warstwy magnetyczne i pozwala upakować więcej danych na talerzu. Dodatek rutenu do platyny i palladu utwardza je, co wykorzystuje jubilerstwo oraz producenci końcówek do piór wiecznych i trwałych styków elektrycznych. Tlenek rutenu jest podstawą rezystorów grubowarstwowych oraz elektrod stosowanych w elektrolizie solanki. W chemii ruten jest cenionym katalizatorem: przyspiesza syntezę amoniaku, reakcje uwodornienia i metatezę, czyli przebudowę szkieletów cząsteczek organicznych.

Ruten — najważniejsze związki chemiczne

Czterotlenek rutenu RuO₄ to lotna, żółta substancja o ostrym zapachu i bardzo silnych właściwościach utleniających. Chemicy organicy używają go do rozcinania wiązań podwójnych, a mikroskopiści do kontrastowania próbek. Dwutlenek rutenu RuO₂ jest trwały i przewodzi prąd, dlatego trafia do rezystorów i elektrod. Chlorek rutenu(III) RuCl₃ jest najczęstszym surowcem do wytwarzania innych związków, w tym katalizatorów Grubbsa, czyli kompleksów rutenu używanych w metatezie olefin.

Ruten — gdzie go spotykasz

• styki elektryczne
• katalizatory
• dyski twarde

Ruten w szkole — co trzeba wiedzieć

Ruten stoi w grupie 8 i piątym okresie, w bloku d, a jego konfiguracja [Kr] 4d⁷ 5s¹ jest odstępstwem od zwykłego schematu, bo na podpowłoce 5s znajduje się tylko jeden elektron. W zadaniach podaje się dla niego zazwyczaj stopnie +3 i +4. To metal szlachetny, więc nie wypiera wodoru z kwasów i nie koroduje. Uwaga na symbole: Ru to ruten, Rb to rubid, a Rh to rod, czyli trzy różne pierwiastki o podobnym zapisie. Warto też pamiętać, że ruten należy do najrzadszych składników skorupy ziemskiej i stąd bierze się jego cena oraz stosowanie wyłącznie w postaci bardzo cienkich warstw.

Ruten — historia odkrycia

Ruten wyodrębnił w 1844 roku Karl Ernst Claus, pracujący w Kazaniu, z pozostałości po przerobie uralskich rud platyny. Nazwę utworzył od łacińskiego słowa Ruthenia, którym określano Ruś, chcąc uczcić miejsce pochodzenia surowca. Wcześniej odkrycie nowego pierwiastka w rudzie platyny ogłosił polski chemik Jędrzej Śniadecki, nazywając go westem, ale badająca sprawę komisja nie potwierdziła jego wyników i doniesienie zostało wycofane.

Ruten — skąd wzięła się nazwa

łac. Ruthenia — Ruś

Ruten — izotopy

ruten-102 dominuje

Ruten — bezpieczeństwo

Tlenek rutenu lotny i toksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Ruten

• Cienka warstwa rutenu ratuje styki przed zużyciem na lata.
• Nagrodę Nobla z chemii w 2005 roku przyznano za metatezę olefin, a jeden z nagrodzonych, Robert Grubbs, opracował właśnie katalizatory rutenowe.
• W kilogramie skorupy ziemskiej rutenu jest zaledwie jedna milionowa grama, co czyni go jednym z najrzadszych pierwiastków na Ziemi.
• Niewielki dodatek rutenu do tytanu wyraźnie zwiększa odporność tego metalu na korozję w agresywnych środowiskach.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Ruten