Ruthenium

Eigenschaften
[Kr] 4d7 5s1 44Ru Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Ruthenium, Ru, 44
Elementkategorie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	8, 5, d
Aussehen	silbrig weiß metallisch
CAS-Nummer	7440-18-8
EG-Nummer	231-127-1
ECHA-InfoCard	100.028.297
Massenanteil an der Erdhülle	0,02 ppm[1]
Atomar[2]
Atommasse	101,07(2)[3] u
Atomradius (berechnet)	130 (178) pm
Kovalenter Radius	146 pm
Elektronenkonfiguration	[Kr] 4d7 5s1
1. Ionisierungsenergie	7.36050(5) eV[4] ≈ 710.18 kJ/mol[5]
2. Ionisierungsenergie	16.76(6) eV[4] ≈ 1617 kJ/mol[5]
3. Ionisierungsenergie	28.47 eV[4] ≈ 2747 kJ/mol[5]
4. Ionisierungsenergie	45.0(1,7) eV[4] ≈ 4342 kJ/mol[5]
5. Ionisierungsenergie	59.0(1,9) eV[4] ≈ 5693 kJ/mol[5]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	hexagonal
Dichte	12,37 g/cm3
Mohshärte	6,5
Magnetismus	paramagnetisch (χm = 6,6 · 10−5)[6]
Schmelzpunkt	2607 K (2334 °C)
Siedepunkt	4423 K[7] (4150 °C)
Molares Volumen	8,17 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	619 kJ·mol−1[7]
Schmelzenthalpie	25,7 kJ·mol−1
Dampfdruck	1,4 Pa bei 2523 K
Schallgeschwindigkeit	5970 m·s−1
Elektrische Leitfähigkeit	14,1 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	120 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	2, 3, 4, 6, 8
Elektronegativität	2,2 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 96Ru 5,52 % Stabil 97Ru {syn.} 2,9 d ε 1,115 97Tc 98Ru 1,88 % Stabil 99Ru 12,7 % Stabil 100Ru 12,6 % Stabil 101Ru 17,0 % Stabil 102Ru 31,6 % Stabil 103Ru {syn.} 39,26 d β− 0,763 103Rh 104Ru 18,7 % Stabil 105Ru {syn.} 4,44 h β− 1,917 105Rh 106Ru {syn.} 373,59 d β− 0,039 106Rh
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 99Ru 5/2 −1,229 · 107 0,000144 4,605 101Ru 5/2 −1,377 · 107 0,000271 5,161
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[8] Rutheniumpulver Gefahr H- und P-Sätze H: 228 P: 210[8]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Ruthenium (v. lateinisch Ruthenia „Ruthenien“, „Russland“) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Ru und der Ordnungszahl 44. Es zählt zu den Übergangsmetallen, im Periodensystem steht es in der 5. Periode und der Gruppe 8 (früher Teil der 8. Nebengruppe) oder auch Eisengruppe. Es ist ein silberweißes, hartes und sprödes Platinmetall.

Ruthenium wurde 1844 vom deutsch-baltischen Chemiker Karl Ernst Claus in sibirischen Platinerzen entdeckt. Es ist sehr selten und wird nur in geringen Mengen genutzt. Die Hauptanwendungsgebiete des Metalls liegen in der Elektronikindustrie beim Perpendicular Recording, einem Datenspeicherverfahren für Festplatten, und als Katalysator in verschiedenen chemischen Verfahren wie Hydrierungen, Methanisierung oder bei der Ammoniaksynthese. Einige Rutheniumverbindungen, z. B. die Grubbs-Katalysatoren, spielen ebenfalls eine Rolle in chemischen Synthesen.

Ruthenium besitzt keine bekannten biologischen Funktionen, jedoch werden einige Komplexe des Metalls hinsichtlich ihrer Wirkung als Mittel gegen Krebs erforscht.

1. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Ruthenium) entnommen.
3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
4. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu ruthenium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu ruthenium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
7. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
8. ↑ ^{a b} Datenblatt Ruthenium bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 22. April 2011 (PDF).