Anys després, el 1825, el químic alemanyGottfried W. Osann (1796-1866) de la Universitat de Dorpat (araTartu), aleshores Rússia araLetònia, investigà una mica de platí de les muntanyesUrals i comunicà que havia trobat tres nous elements que anomenàpluranium,polinium irutenium.[6][7]
Territori de Rússia en l'actualitat.
A partir de 1828, el platí de les terres al·luvials de rius deRússia donà accés a materials que s'usaren en medalles i en l'encunyació de monedes com elruble.[8]
Tot i que els descobriments de Sniadecki i Osann mai no es confirmaren, el tercer fou acceptat i el 1840 el químic alemanyKarl Ernst Claus (1798-1864) de la Universitat de Kazan, Rússia, aconseguí extreure, purificar sis grams de ruteni de la part de platí que és insoluble enaigua règia i confirmà que era un metall nou. A l'hora d'anomenar-lo mantingué el nom d'Osann deruteni, delllatí medievalRuthenia, que significa ‘Rutènia’, nom associat aRússia.[6]
Aquest element generalment es troba juntament amb altres elements del grup del platí, alsUrals i a Amèrica, formantaliatges. En els dipòsits de metalls del grup del platí de Merensky Reef,[11] alcomplex igni de Bushveld deSud-àfrica,[12] s'estima que hi ha un 8 % de ruteni, respecte al total de metalls del grup del platí, en els dipòsits de laConca de Sudbury, alCanadà un 3 % i als deNorilsk,[13] aRússia, un 2 %.[14]
Els elements del grup del platí, que normalment estan junts, se separen entre si mitjançant una sèrie de processos químics, diferents segons com es troben, aprofitant les diferències químiques existents entre cada element.[15]
El ruteni és unmetall blanc dur i fràgil. Té un punt de fusió de 2.334 °C, un punt d'ebullició de 4.150 °C i una densitat de 12,1 g/cm³ a 20 °C.[15][16] Presenta quatre formes cristal·lines diferents.
Elsestats d'oxidació més comuns del ruteni són +2, +3 i +4. Hi ha compostos en els quals presenta unestat d'oxidació des de 0 a +8, i també -2.[15] Hi ha algunes semblances amb els compostos de l'osmi, del mateix grup, però la química d'ambdós difereix bastant de la del ferro, també en el mateix grup.
El ruteni és en gran part immune als atacs atmosfèrics i no reacciona amb l'aigua en condicions normals. En escalfar-se amb oxigen, el ruteni metall donaòxid de ruteni(IV) segons la reacció:[17]
Clorur de ruteni(III).
El ruteni reacciona amb l'excés de fluor per formarfluorur de ruteni(VI) de color marró fosc segons la reacció:[17]
Escalfar ruteni metall a 330 °C amb clor, en presència de monòxid de carboni produeixclorur de ruteni(III) de color marró fosc. Un escalfament addicional d'aquest clorur sota atmosfera de clor dona una forma negra de clorur de ruteni(III).[17]
Es dissol en bases foses, i no és atacat per àcids a temperatura ambient. El tetraòxid de ruteni (estat d'oxidació +8), és molt oxidant, més que l'anàleg d'osmi, i es descompon violentament a altes temperatures.[15]
En la naturalesa hi ha setisòtops estables de ruteni, denombres màssics 96 (5,5 %), 98 (1,9 %), 99 (12,7 %), 100 (12,6 %), 101 (17,1 %), 102 (31,5 %) i 104 (18,6 %).[3]
S'han caracteritzat trenta-tres radioisòtops de nombres màssics des de 85 fins a 124. La majoria d'aquests tenenperíodes de semidesintegració de menys de cinc minuts. El principalmode de desintegració abans de l'isòtop més abundant és la desintegració β+ i després és ladesintegració β–. Elsradioisòtops més estables de ruteni són el ruteni 106, amb unperíode de semidesintegració t½ = 373,59 dies i que es desintegra enrodi 106 per emissió d'unapartícula β–; el ruteni 103 que es desintegra també per emissió d'una partícula β– amb un t½ = 39,26 dies; i el ruteni 97 amb t½ = 2,9 dies i que es desintegra entecneci 97 per emissió d'una partícula β+. Les reaccions són:[18]
A causa de la seva gran efectivitat per endurir elpal·ladi i alplatí, s'empra en elsaliatges d'aquests metalls que s'usen en contactes elèctrics amb una alta resistència al desgast. Es pot augmentar la duresa delpal·ladi i elplatí amb petites quantitats de ruteni. Igualment, l'addició de petites quantitats augmenta la resistència a la corrosió deltitani de forma important. S'ha trobat un aliatge de ruteni i molibdè superconductor a 10,6 K.[20]
Reacció d'oxidació d'unaldehid aàcid carboxílic catalitzada per un catalitzador de ruteni.
Igual que altres elements delgrup del platí, composts de ruteni es fan servir com acatalitzadors en diferents processos. Per exemple, elsulfur d'hidrogen es pot descompondre per la llum emprant òxid de ruteni en una suspensió aquosa de partícules desulfur de cadmi. Això pot ser útil en l'eliminació de de lesrefineries de petroli i d'altres processos industrials.
Des de la introducció inicial del complex polipiridil de ruteni, s'han dut a terme diversos intents d'evolució estructural per millorar l'eficàcia. Entre ells, els complexos mig sandvitx de Ru-arè han estat els més destacats com a plataformaanticancerosa. Aquests complexos han demostrat clarament perfils anticancerosos superiors, com ara una major selectivitat cap a les cèl·lules canceroses i la millora de la toxicitat contra les cèl·lules normals en comparació amb els anticancerosos basats en platí existents. Actualment, diversos complexos de ruteni estan en fase d'assaigs clínics humans. Per millorar la selectivitat i la toxicitat associades a laquimioteràpia, també s'han investigat complexos de ruteni com a teràpia fotodinàmica (PDT) i quimioteràpia fotoactivada (PACT), que poden activar selectivament fragments de profàrmacs en una regió específica. Amb tots aquests estudis sobre aquestes entitats interessants, es preveuen nous fàrmacs metal·lo-cancerosos per substituir almenys parcialment els anticancerosos basats en platí.[21]
El tetraòxid de ruteni, RuO₄, similar al tetraòxid d'osmi, és altament tòxic i pot explotar.[22] El ruteni no exerceix cap paper biològic, però pot ser carcinogen i es pot acumular en els ossos.[23]
↑«Z = 44». NuDat 3.0. National Nuclear Data Center (NNDC) at Brookhaven National Laboratory. Arxivat de l'original el 2022-02-11. [Consulta: 31 març 2023].
.svg)
