Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


לדלג לתוכן
ויקיפדיההאנציקלופדיה החופשית
חיפוש

רותניום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
רותניום
רודיום -רותניום -טכנציום
Fe
Ru
Os
  
 
44
Ru
 
        
        
                  
                  
                                
                                
   
                     
נתונים בסיסיים
מספר אטומי44
סמל כימיRu
סדרה כימיתמתכות מעבר
מראה
לבן-כסוף מתכתי
תכונות אטומיות
משקל אטומי101.07u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה2, 8, 18, 15, 1
קונפיגורציה אלקטרונית[Kr] 4d⁷ 5s¹עריכת הנתון בוויקינתונים
דרגות חמצון3, 4עריכת הנתון בוויקינתונים
תכונות פיזיקליות
צפיפות12,370 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדרמוצק
נקודת רתיחה4,423K (4,149.85°C)
נקודת התכה2,607K (2,333.85°C)
לחץ אדים1.4Pa ב-2,523K
מהירות הקול5,970 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות2.2
קיבול חום סגולי238 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית13.7 106/m·Ω
מוליכות חום117 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה710.2 kJ/mol
היסטוריה
מגלהקרל ארנסט קלאוסעריכת הנתון בוויקינתונים
תאריך גילוי1844עריכת הנתון בוויקינתונים
נקרא על שםרוהאטיןעריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית

רותניום (Ruthenium) הואיסוד כימי מסדרתמתכות המעבר שסמלו הכימי Ru ומספרו האטומי 44.

תכונות

[עריכת קוד מקור |עריכה]

רותניום הואמתכת חזקה לבנה, ששייכת ל"קבוצת הפלטינה" (שכוללת את המתכות: רותניום,רודיום,פלדיום,אוסמיום,אירידיום ופלטינה) ויש לו ארבע צורותגבישיות. רותניום מתמוסס במתכות אלקליות נוזליות, מגיב עםהלוגנים בטמפרטורות גבוהות ולא מושפע מחומצות. כמויות קטנות של רותניום מקשיחות פלטינה ופלדיום. העמידות בפניקורוזיה שלטיטניום עולה כאשר מוסיפים לו כמות קטנה של רותניום.

דרגת החמצון של רותניום נעה מ־1+ ל־8+. הדרגות 2+, 3+ ו־4+ הן הנפוצות ביותר.

שימושים

[עריכת קוד מקור |עריכה]

שימושי רותניום:

  • הוספת רותניום לסגסוגות פלטינה ופלדיום מקשיחה אותן.
  • 0.1% רותניום מגביר את העמידות בפניקורוזיה של טיטניום.
  • קומפלקסי רותניום משמשים בכימיהכקטליזטורים בתהליכים רבים. לדוגמה, קומפלקסים של רותניום בעליליגנדות של שרשרת פפטואידמותמר בביפירידין יכול לשמש כקטליזטור לפירוק מספר חומרים, וביניהםמים. הסיבה לשימוש הרב בו היא הקלות בעירוראלקטרון ברמה החיצונית של הרותניום לאורביטל הריק של הקבוצה הביפירידינית.[1] לאחרונה, מצאו כי שינוי בעמדת הקישור של הפפטואיד לטבעת הביפירידין מעמדה שש לעמדה ארבע גורמת ללומיניסנציה אשר לא זוהתה במקרה של קומפלקסים קודמים.[2] לומינסנציה היא מדד ליעילות קומפלקס מסוים כקטליזטור לפירוק.
  • רותניום הואזרז רב תכליתי. לדוגמה, ניתן לפרק H2S בעזרתאור בלבד כאשר משרים אותו במים עם חלקיקיקדמיום גופרתי (CdS) ותחמוצת רותניום. תהליך זה יעיל מאוד כשמסירים H2S מתוצרים תעשייתיים של בתי זיקוק.
  • קומפלקסים של רותניום אורגני התגלו כזרזים יעילים במיוחד בסינתזותאלקנים.
  • זרז המבוסס על רותניום משמש בתגובותסטריאוסלקטיביות.
  • תרופות שמבוססות על קומפלקסים של רותניום אורגני נמצאות בשלבים ניסיוניים בתור תרופות אנטי-סרטניות.
  • כמה קומפלקסים אורגניים של רותניום נחקרים בתור חומרים פוטנציאליים לאנרגיה סולרית, במיוחד באלקטרו-פוטו-קטליזה ובתאי DSSC.
  • הרותניום משמש ליצירת תכשיטים שונים, משקפי ראייה, משקפי שמש, שעונים ואף מטבעות.
  • מאז שנות ה-2000 נערכו מספר מחקרים שבחנו שימוש ברותניום,[3] בסגסוגותיה[4] ובתחמוצת רותניום[5] בתור אלקטרודת שער שלטרנזיסטורי MOSFET מטכנולוגיות מתקדמות (high-k/metal gate), אולם נראה כי מחקרים אלה לא הבשילו לכדי יישום טכנולוגי.

היסטוריה

[עריכת קוד מקור |עריכה]
קרל ארנסט קלאוס, מזהה הרותניום

הרותניום (בלטיניתRuthenia שפירושה "רוסיה") זוהה ובודד על ידיקרל ארנסט קלאוס (Karl Klaus) ב-1844. קלאוס הראה שתחמוצת רותניום מכילה מתכת חדשה והפיק 6 גרם שלה מפלטינה גולמית. כמה שנים קודם,יונס יאקוב ברצליוס (Jöns Jacob Berzelius) וגוטפריד אוסאן (Gottfried Osann) כמעט גילו את הרותניום ב-1827, כשבחנו משקע שנשאר לאחר שהשרו פלטינה גולמית במי מלך (תערובת חומצות שיכולה להמיס פלטינה וזהב).ברצליוס לא מצא מתכת חדשה, אבל אוסאן חשב שמצא שלוש מתכות חדשות וקרא לאחת מהן "רותניום".

ייתכן שכימאיפולני בודד את יסוד 44 (וקרא לו וסטיום) ממחצב פלטינה ב-1807, אך נושא זה שנוי במחלוקת.

הכימאיתמרי לו גוד תרמה להבנת פעולת רותניום כזרז.

צורה בטבע

[עריכת קוד מקור |עריכה]

רותניום נמצא בדרך כלל במכרות עם מתכות אחרות מקבוצת הפלטינה בהרי אורל ובצפון ודרוםאמריקה.

רותניום מופק מסחרית בתהליך כימי מורכב שבו משתמשים במימן בשביל לבודד רותניום מתרכובת אמוניום וכלור ((NH4)2RuCl6). כמו כן ניתן למצות רותניום מדלק גרעיני שיצא משימוש, שבדרך כלל מכיל כמה אחוזי רותניום.

תרכובות

[עריכת קוד מקור |עריכה]

לתרכובות רותניום תכונות כימיות דומות לאלו שלאוסמיום שלהן שמונה דרגות חמצון, שמהן 2+, 3+ ו-4+ הן הנפוצות ביותר.

תרכובת נפוצה היא תחמוצת של רותניום 4+, או RuO2, והיא בעלת שימושים בקטליזה ובתהליכיאלקטרוכימיה. תחמוצת זו היא גם מוליכה חשמלית.

אמצעי זהירות

[עריכת קוד מקור |עריכה]

התרכובת RuO4, שדומה מאוד לאוסמיום טטרוקסיד מאודרעילה ויכולה להתלקח. לרותניום אין תפקיד ביולוגי והוא יכול להכתים את העור. רותניום יכול להיותחומר מסרטן שמצטבר בעצמות.

קישורים חיצוניים

[עריכת קוד מקור |עריכה]
ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושארותניום בוויקישיתוף

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור |עריכה]
  1. ^Jing Sun and Ronald N. Zuckermann, Peptoid Polymers: A Highly Designable Bioinspired Material,Acsnanao
  2. ^Maria Baskin, Larisa Panz & Galia Maayan., Versatile ruthenium complexes based on 2,2' - bipyridine modified peptoids,Chem. Commun
  3. ^J. Kwon and Y.J. Chabal (2010)."Effects of TaN, Ru, and Pt electrodes on thermal stability of hafnium-based gate stacks".Journal of Applied Physics.107: 123505.doi:10.1063/1.3429238.(הקישור אינו פעיל)
  4. ^Monica Sawkar-Mathur and Jane P. Chang (2008)."Material and electrical properties of HfxRuy and HfxRuyNz metals as gate electrodes for p-metal oxide semiconductor field effect transistor devices".Journal of Applied Physics.104: 084101.doi:10.1063/1.2996111.(הקישור אינו פעיל)
  5. ^C. Choi (2011)."Ruthenium based metals using atomic vapor deposition for gate electrode applications".Applied Physics Letters.98: 083506.doi:10.1063/1.3559929.(הקישור אינו פעיל)
הטבלה המחזורית
HHe
LiBeBCNOFNe
NaMgAlSiPSClAr
KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
מתכות אלקליותמתכות אלקליות-עפרוריותלנתנידיםאקטינידיםמתכות מעברמתכות מעבר עמידותמתכות למחצהאל-מתכותהלוגניםגזים אציליםתכונות כימיות לא ידועות
בקרת זהויותעריכת הנתון בוויקינתונים
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=רותניום&oldid=40603733"
קטגוריות:
קטגוריות מוסתרות:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp