خواص عنصر
طبقه بندی در جدول تناوبی از عناصر و خواص |
ساختار اتمی |
عدد اتمی: 44 | 44 پروتون 44 الکترون |
دوره 5 | 5 پوسته الکترونی اشغال شده |
هشتم. زیر گروه | 8 الکترون بیرونی |
پیکربندی الکترون در حالت پایه | Kr 5s14d7 |
الکترونگاتیوی | 2.2 |
انرژی یونیزاسیون در eV | 7.37 |
رایج ترین اعداد اکسیداسیون | III، IV |
جرم اتمی عنصر در u | 101.07 |
شعاع اتمی در 10-10 متر | 1.34 |
شعاع یون در 10-1 0 متر | 0.77 (+3); 0.65 (+4) |
حالت ماده در حالت عادی | محکم |
ثابت های مادی و فراوانی وقوع در طبیعت
تراکم در | 12.2 |
سختی طبق موهس و برینل | 6.5; 179.5 x 107 |
سرعت صوت در | 5970 |
دمای ذوب بر حسب درجه سانتی گراد | 2300 |
گرمای ویژه همجوشی در | 234.4 |
دمای جوش بر حسب درجه سانتی گراد | 3900 |
گرمای ویژه تبخیر در | 5616.2 |
آنتروپی استاندارد S0 اینچ | 77 |
هدایت حرارتی در | 117 |
ظرفیت گرمایی ویژه در | 0.238 |
ضریب انبساط حجمی در 10-3 | |
مشخصات مقاومت الکتریکی در | 0.0762 |
اشتراک گذاری در پوشش زمین بر حسب درصد (اتمسفر، آب، پوسته زمین تا عمق 10 کیلومتر) |
0.000 002 |
حلقه انگشت
روتنیوم
ایزوتوپ های عنصر
روتنیوم طبیعی از مخلوطی از هفت ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است. علاوه بر این، 25 ایزوتوپ رادیواکتیو به طور مصنوعی تولید شده است.
عدد اتمی Z | عدد جرمی A | جرم اتمی در u | فرکانس که در ٪ |
نوع تابش و انرژی بر حسب MeV |
نیمه عمر |
44 | 96 | 95.907 598 | 5.5٪ | ||
98 | 97.905 289 | 1.9٪ | |||
99 | 98.905 936 | 12.7٪ | |||
100 | 99.904 218 | 12.6٪ | |||
101 | 100.905 577 | 17.0٪ | |||
102 | 101.904 348 | 31.6٪ | |||
103 | 102906 | به صورت مصنوعی | β : 0.2 | 40 روز | |
104 | 103.905 430 | 18.7٪ |
طرح سطح انرژی
خواص بیشتر
روتنیم نقطه ذوب و جوش بسیار بالایی دارد و یک فلز سنگین نقره ای-سفید، براق، بسیار سخت و شکننده است. به عنوان یک فلز انتقالی، روتنیم تقریباً تمام حالت های اکسیداسیون از -II تا VIII را در ترکیبات خود تشکیل می دهد که مراحل III و IV مهمترین و پایدارترین آنها هستند. روتنیم یک فلز نجیب بسیار بی اثر است. در غیاب اکسیژن، هیچ اسیدی به آن حمله نمی کند. اگر اکسیژن وجود داشته باشد، از قبل با اسید هیدروکلریک واکنش می دهد. این فلز وقتی در هوا تا حدود 800 درجه سانتیگراد گرم می شود به دلیل تشکیل اکسید سیاه می شود. هنگامی که قرمز داغ می شود، با اکسیژن مولکولی واکنش می دهد و اکسید روتنیوم آبی-سیاه (IV) و اکسید روتنیم (VIII) سمی را تشکیل می دهد. مستقیماً با کلر ترکیب می شود و کلرید روتنیوم (III) را تشکیل می دهد. ترکیبات عمدتا رنگی و نامحلول در آب روتنیم اهمیت کمی دارند.
کشف
شیمیدان آلمانی روسی کارل ارنست کلاوس (1796-1864) در سال 1844 در کازان روسیه، روتنیم را در بقایای استخراج پلاتین کشف کرد. او همچنین موفق شد آن را به شکل کلرید RuCl4 جدا کند. هنگام واکنش با کلرید آمونیوم، او آمونیوم قرمز هگزا کلروروتنات (IV) را به دست آورد که سپس فلز خالص را با تجزیه حرارتی جدا کرد. او عنصر جدید را از نام قدیمی اوکراین نامگذاری کرد و در عین حال نماد شیمیایی «Ru» را پیشنهاد کرد.
وقوع/تولید
روتنیوم که از نظر فراوانی عنصر در رتبه 71 قرار دارد، از نادرترین عناصر روی زمین است. روتنیوم اغلب در غلظت های بسیار کم همراه با پلاتین و سایر فلزات گروه پلاتین یافت می شود. همچنین گاهی اوقات به شکل ماده معدنی بسیار کمیاب Laurit RuS2 رخ می دهد. کل وقوع روی زمین 5000 تن تخمین زده می شود. ذخایر اصلی آن در منطقه اورال، روسیه، آفریقای جنوبی و ایالات متحده آمریکا است. روتنیوم در بقایای پلاتین خام که در آبزیان نامحلول هستند وجود دارد. روتنیم از طریق چندین مرحله میانی و پس از جدا شدن نقره و سایر فلزات پلاتین به هگزا کلروروتنات آمونیوم (III) تبدیل می شود. این عنصر از آن با بازپخت در جریانی از هیدروژن به دست می آید. روتنیم همچنین به عنوان یک محصول جانبی از لجن آند پالایش نیکل الکترولیتی به وجود می آید. تولید جهانی این عنصر 150 کیلوگرم است.
استفاده کنید
روتنیوم به عنوان یک ماده سخت کننده در آلیاژهای پلاتین و پالادیوم استفاده می شود و برای بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژهای تیتانیوم استفاده می شود. همچنین در ساخت مقاومت های فیلم دقیق و دستگاه های اندازه گیری دما اهمیت دارد. در صنایع شیمیایی به شکل دی اکسید به عنوان کاتالیزور واکنش های اکسیداسیون و کاهش نقش مهمی ایفا می کند.
ساختمان
روتنیم یک شبکه فلزی متراکم شش ضلعی را تشکیل می دهد.