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Ruthenium

Chemie und Physik des chemischen Elements Ruthenium.



Ruthenium

Ruthenium - chemisches Zeichen Ru, Ordnungszahl 44 - ist ein seltenes, hexagonal kristallisierendes, silberweißes, hartes, sprödes, chemisch widerstandsfähiges, chemisches Element aus der Gruppe der Übergangsmetalle (Gruppe 8, Eisengruppe).

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Ruthenium

Bezeichnung:Ruthenium Symbol:Ru Ordnungszahl:44 Atommasse:101,07(2) u Periodensystem-Stellung:5. Periode, 8. Gruppe, d-Block Gruppen-Zugehörigkeit:Übergangselemente, Eisengruppe, Platinmetalle. Entdeckung:1844 - Karl Ernst Claus. Bedeutung des Namens:abgeleitet von Ruthenia, lateinisch für Russland. Historische Bezeichnungen:Vestium. Englischer Name:Ruthenium CAS-Nummer:7440-18-8 InChI-Key:KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N

 

Das Ruthenium-Atom

Das Ru-Atom - und damit das chemische Element Ruthenium - besitzt 44 positiv geladene Protonen im Atomkern und - im ungeladenen Ruthenium-Atom - die gleiche Anzahl an Elektronen in der Atomhülle.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Ruthenium-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Ruthenium-Vorkommen bestehen aus einem Isotopengemisch aus mehreren verschiedenen Nukliden. Die relative Atommasse des Rutheniums wird mit 101,07(2) u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f
Ru44[Kr] 4d7 5s1 22626102671

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Rutheniums auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Ru-Atom zu trennen.

1. IE: 7,36050 eV2. IE: 16,76 eV3. IE: 28,47 eV4. IE: eV5. IE: eV6. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Ruthenium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
22117322429672838

 

MIMIIMIIIMIVMV
3s3p1/23p3/23d3/23d5/2
586,1483,5461,4284,2280

 

NINIINIIINIVNVNVINVII
4s4p1/24p3/24d3/24d5/24f5/24f7/2
7546,343,2

 

Weitere Daten

Atomradius:178 pm (berechnet)
130 pm (empirisch, nach Slater)
Kovalente Radien:146(7) pm (nach Cordero et al.)
125 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
114 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
103 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:200 pm Molvolumen:8,17 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,796; ωL1: 0,012; ωL2: 0,040; ωL3: 0,043 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,10; F13: 0,57; F23: 0,124

 

Spektrallinien des Rutheniums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Rutheniums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Ruthenium-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:2,20 nach Pauling
1,54 nach Allen
3,3360 eV nach Gosh-Gupta
4,5 eV nach Pearson
Elektronaffinität:1,046 38(25) eV bzw. 100,96(3) kJ mol-1Oxidationsstufen:+4 (-4, -2, +1, +2, +3, +5, +6, +7, +8)

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Rutheniums

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Ruthenium-Metalls auf.

Schmelzpunkt:2334 °C Schmelzenthalpie (molar):38,59 kJ mol-1 Siedepunkt:4150 °C Verdampfungsenthalpie:567,8 kJ mol-1 Wärmekapazität:24,06 J mol-1 K-1 (molar)
0,238 J g-1 K-1 (spezifisch)
Debye-Temperatur:555 K Thermische Leitfähigkeit:117 W m-1 K-1 Wärmeausdehnung:6,4 μm m-1 K-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:14,1 × 106 A V-1 m-1 Elektrischer Widerstand:71 nΩ m bei 20 °C Dichte:12,45 g cm-3
10,65 g cm-3 (flüssig, nahe dem Schmelzpunkt)
Elastizitätsmodul:432 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):320,8 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,00311 GPa-1 300 K Poisson-Zahl:0,30 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:hexagonal dichteste Packung - hcp Gitterkonstanten:a = 270,6 pm, c = 428,1 pm; Z = 2 Raumgruppe:P63/mmc - Nr. 194 Härte:nach Mohs: 6,5
nach Brinell: 2,16 GPa
nach Brinell (neu): 1,795 GPa (geglüht)
Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:6,6 × 10-5 cm3 mol-1 Schallgeschwindigkeit:5970 m s-1 bei 20 °C

 

 

Externe Informationsangebote

Nachfolgende sind einige interessante Informationsangebote zum Ruthenium und zu den Rutheniumverbindungen anderer Anbieter aufgelistet, für deren Inhalte die jeweiligen Seitenbetreiber verantwortlich sind.



Verbindungsklassen

Bioliganden
Neue {RuNO}6- und Ruthenium(II)-Komplexe mit Bioliganden. Dissertation, LMU, (2010)

Carben-, Vinyliden- und Allenyliden-Komplexe
... des Rutheniums mit Heteroskorpionat-Liganden. Dissertation, 2008. Universität Konstanz

Ruthenium und Rutheniumverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbare Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche



Mineralogie

Rutheniumhaltige Minerale
Informationen zum Ruthenium und den Rutheniummineralien. Mineralien Atlas



Newsarchiv

Ruthenium in der Zange
Selektiv und bei milden Bedingungen: Primäre Amine aus Alkoholen und Ammoniak dank Ruthenium-Katalysator.
Abbildung: Ru-Zangenkomplex [Quelle: Wiley]

Rutheniumkomplex als neuartiges Kontrastmittel
Phosphoreszierende Metall-organische Koordinationspolymere für die optische Tumordiagnostik

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 10.02.2019.



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