Ռութենիում

Ռութենիում (լատ.՝ Ruthenium), քիմիական տարր է որի նշանն է Ru, տարրերի պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության 8-րդ խմբի տարր։ Կարգահամարը՝ 44, ատոմական զանվածը՝ 101,07։ Անցումային տարր է, պատկանում է պլատինային մետաղների շարքին։ d-տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքն է 4s24p64d75s1։ К, L, М թաղանթները լրացված են։ Ռութենիումը սպիտակ արծաթափայլ մետաղ է։


== Պատմություն ==
Ռութենիումը հայտնաբերել է Կազանի համալսարանի պրոֆեսոր Կ․ Կ․ Կլաուսը (1844), բնածին պլատինի մաքրման մնացորդներում։ Հայտնաբերամ և ստացման հատկությունների մասին Կլաուսը հայտնել է Գ. Ի. Գեսսի գերմաներեն նամակում, որը կարդացել են 1844 թվականի սեպտեմբերի 13-ին Սանկտ Պետերբուրգի գիտությունների ակադեմիայի նիստում։


=== Անվան ծագում ===
Անվանել են ի պատիվ Ռուսաստանի (լատ.՝ Ruthenia - Ռուսաստան)։ Ռութենիում տարրի անվանումը առաջարկել է Գ. Վ. Օզաննի կողմից 1828 թվականին։


== Ստացում ==

Ռութենիումը ստանում են պլատինային մետաղների վերամշակման կիսապրոդուկտներից․ միահալում են ալկալու և բորակի կամ նատրիումի (բարիումի) գերօքսիդի հետ՝ հեռացող RuO4-ը կլանում են աղաթթվով, ապա նստեցնում ամոնիումի հեքսաքլոր ռութենատը՝ (NH4)2[RuCl6], որը վերականգնում են ջրածնի հոսանքում շիկացնելով։ Ստացվում է 99,9 % մաքրության փոշի։ Ռութենիումը և նրա համաձուլվածքները հալում են ինդուկցիոն կամ աղեղային վառարաններում (վակուում, արգոն)։


== Արտադրության և պաշարներ ==
Ռութենիումի արտադրությունը 2009 թվականին կազմել է 17,9 տոննա,, համաշխարհային պաշարները գնահատվում է 5000 տոննա։


== Բնության մեջ ==
Ռութենիումը հազվագյուտ և ցրված տարր է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 5•10−7 % (ըստ զանգվածի)։ Իզոմորֆ խառնուրդի ձևով պարունակվում է պլատինի միներալների հետ հանդիպող օսմիումական իրիդիումի խմբի միներալներում (0,2-20%) և պղինձնիկելային սուլֆիդային հանքանյութերում։ Առաջացնում է չափազանց հազվագյուտ լաուրիտ միներալը։ Ռութենիումը առաջանում և կուտակվում է միջուկային ռեակտորներում։


== Ֆիզիկական հատկություններ ==

Ռութենիումը սպիտակ արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 225±l0 °C, եռմանը՝ մոտ 4200 °C, խտությունը՝ 12370 կգ/մ3։ Ռութենիումի միաբյուրեղները պլաստիկ են։ Բազմաբյուրեղ ռութենիումը փխրուն է և չափազանց կարծր, պլաստիկ դեֆորմացման է ենթարկվում դժվարությամբ, անգամ 1800 °C-ից բարձր ջերմաստիճաններում։
Ռութենիումը քիմիապես պասսիվ է, չի լուծվում թթուներում և արքայաջրում, դասվում է ազնիվ մետաղների շարքը։ Միացություններում ցուցաբերում է 1-8 դրա կան օքսիդացման աստիճաններ (ամենից բնորոշ են +3, +4, +6 և +8)։


== Քիմիական հատկություններ ==

Սովորական ջերմաստիճաններում օդում և թթվածնում չի օքսիդանում, տաքացնելիս օքսիդանում է մինչև երկօքսիդ՝ RuO2, երկարատև և ուժեղ շիկացնելիս՝ «գոլորշիանում է» ցնդող RuO4 առաջացնելու պատճառով։

  
    
      
        
          R
          u
          +
          
            O
            
              2
            
          
          ⟶
          R
          u
          
            O
            
              2
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {Ru+O_{2}\longrightarrow RuO_{2}} }
  Ru + O2 → RuO2
Ռութենիումի (IV) օքսիդը՝ RuO2-ը սև կապտավուն փոշի է, չի լուծվում թթուներում, RuO4 (VIII) հեշտ ցնդող, ոսկեդեղին, բնորոշ սուր հոտով, թունավոր բյուրեղական նյութ է։ Հալվում է 25 °C-ում, փոխարկվելով նարնջագույն հեղուկի։ Ուժեղ օքսիդիչ է՝ օրգանական նյութերի հետ շփվելիս վերականգնվում է պայթյունով։
Ռութենիումը կալիումի հիդրօքսիդի և քլորատի հետ միահալելիս առաջանում է կալիումի ռութենատ K2RuՕ4։
Ստացվել են ռութենիումի (III) և (IV) օքսիդների հիդրատները, որոնք օդում օքսիդանում են։

  
    
      
        
          R
          u
          
            O
            
              2
            
          
          +
          2
           
          
            H
            
              2
            
          
          ⟶
          R
          u
          +
          2
           
          
            H
            
              2
            
          
          O
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {RuO_{2}+2\ H_{2}\longrightarrow Ru+2\ H_{2}O} }
  Ռութենիումի փոշին ֆտորի, քլորի, ծծմբի և ֆոսֆորի հետ տաքացնելիս առաջանում են ֆտորիդ RuF5, քլորիդ՝ RuCl3, սուլֆիդ՝ RuS2 և ֆոսֆիդ՝ RuP2։

  
    
      
        
          2
          R
          u
          +
          5
          
            F
            
              2
            
          
          ⟶
          2
          R
          u
          
            F
            
              5
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {2Ru+5F_{2}\longrightarrow 2RuF_{5}} }
  
  
    
      
        
          2
          R
          u
          +
          3
          B
          
            r
            
              2
            
          
          ⟶
          2
          R
          u
          B
          
            r
            
              3
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {2Ru+3Br_{2}\longrightarrow 2RuBr_{3}} }
  Ռութենիումը առաջացնում է բազմաթիվ կոմպլեքսային միացություններ։ 

Ռութենիումը միաձուլվում է բազմաթիվ մետաղների հետ՝ առաջացնելով պինդ լուծույթներ և ներմետաղական միացություններ։


== Իզոտոպներ ==
Բնական ռութենիումը բաղկացած է 96Ru (5,57 %), 98Ru (1,86%), 99Ru (18,7%), 100Ru (12,6%), 101Ru (17,1%), 102Ru (31,6%) և 104Ru (18,5%) կայուն իզոտոպներից։
Ստացվել են 93-108 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնք ուրանի և պլատինի միջուկային քայքայման արդյունքներն են։
103Ru (T1/2= 39,8 օր) և 106Ru (1,01 տարի) β-ռադիոակտիվ իզոտոպներն օգտագործվում են որպես նշանադրված ատոմներ։


== Կիրառություն ==
Ռութենիումը մեծացնում է համաձուլվածքի կոռոզիակայունությունը և կարծրությունը։ Նրա համաձուլվածքնե րը Pt-ի և Pd-ի հետ օգտագործվում են չափիչ սարքերի մաշակայուն մասեր, հզոր և զգայուն էլեկտրական կոնտակտներ, ոսկերչական իրեր, Ir-ի հեա՝ ջերմազույգեր (մինչև 2000 °C) պատրաստելու համար։
Ռութենիումը և նրա համաձուլվածքները և օրգանական միացությունները, օրգանական և անօրգանական նյութերի սինթեզի բարձր ընտրողական կատալիզատորներ են։ Ռութենիումի միացություններն օգտագործվում են ճենապակին, ապակին և ջնարակները ներկելու համար։


== Տես նաև ==
Պլատինային մետաղներ
Պարբերական աղյուսակ


== Ծանոթագրություններ ==


== Գրականություն ==
Cotton Simon A. (1997)։ Chemistry of Precious Metals։ New York: Springer։ ISBN 978-0-7514-0413-5 
Crabtree Robert H. (2005)։ The Organometallic Chemistry of the Transition Metals (4η ed.)։ Yale University, New Haven, Connecticut: Wiley-Interscience։ ISBN 0-4716-6256-9 
Dabrowiak James C. (2009)։ Metals in Medicine։ John Wiley & Sons։ ISBN 978-0-470-68197-8 
Ebbing Darrell D., Gammon Steven D. (2008)։ General Chemistry (9η ed.)։ Cengage Learning։ ISBN 0-618-85748-6 
Emsley J. (2003)։ Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements։ Oxford University Press։ ISBN 0-198-50340-7 
Greenwood Norman Neill, Earnshaw Alan (1997)։ Chemistry of the Elements (2η ed.)։ Oxford: Butterworth–Heinemann։ ISBN 0-7506-3365-4 
Housecroft Catherine E., Sharpe Alan G. (2005)։ Inorganic chemistry (2η ed.)։ Prentice Hall։ ISBN 978-0-1303-9913-7 
Krebs R. E. (2006)։ The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide։ Greenwood Press։ ISBN 978-0-4708-6403-6 
Mackay Ken M., Mackay Rosemary Ann, Henderson W. (2002)։ Introduction to modern inorganic chemistry (6η ed.)։ CRC Press։ ISBN 978-0-7487-6420-4։ Վերցված է 20 Ιανουαρίου 2014 
Morrison Robert Thornton, Boyd Robert Neilson (1988)։ Οργανική Χημεία (3 Τόμοι) (4η ed.)։ Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων։ ISBN 0-1364-3669-2։ Վերցված է 20 Ιανουαρίου 2014 (չաշխատող հղում) (μετάφραση: Σακαρέλλος, Κωνσταντίνος; Πηλίδης, Γεώργιος Α.; Γεροθανάσης, Ιωάννης Π.; κ.ά.).
Murahashi Shunʼichi (2004)։ Ruthenium in Organic Synthesis (2η ed.)։ Wiley - VCH։ ISBN 3-527-30692-7 
Pauling Linus (1988)։ General Chemistry (3η ed.)։ Dover Publications։ ISBN 978-04866-5622-9 
Reed Roger C. (2006)։ The Superalloys: Fundamentals and Applications։ Cambridge University Press։ ISBN 0-5218-5904-2 
Weeks Mary Elvira (1933)։ Discovery of the elements։ Journal of Chemical Education։ ISBN 0-766-13872-0 
Wiberg, Egon; Holleman, Arnold Frederick; Wiberg, Nils; Aylett, Bernhard J.; Brewer, William & Eagleson, Mary (2001)։ Inorganic chemistry։ San Diego, California: Academic Press։ ISBN 0-123-52651-5։ OCLC 833903147  


== Արտաքին հղումներ ==
Ռութենումը Webelements-ում
Ռութենիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում Archived 2007-09-30 at the Wayback Machine.
Ռութենումը onx.distant.ru կայքում Archived 2010-01-31 at the Wayback Machine.
Ռութենիումի իզոտոպները Archived 2010-12-15 at the Wayback Machine.
Ruthenium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
Nano-layer of ruthenium stabilizes magnetic sensors Archived 2016-04-05 at the Wayback Machine.