Rutênio

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Pix.gif Rutênio Stylised Lithium Atom.svg
TecnécioRutênioRódio
Fe
  Hexagonal.png
 
44
Ru
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Ru
Os
Tabela completaTabela estendida
Aparência
branco grisáceo


Cristal de rutênio de alta pureza, de largura 30 mm e peso 1,45 g
Informações gerais
Nome, símbolo, número Rutênio, Ru, 44
Série química Metal de transição
Grupo, período, bloco 8B, 5, d
Densidade, dureza 12370 kg/m3, 6,5
Número CAS 7440-18-8
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 101,07 u
Raio atómico (calculado) 134 pm
Raio covalente 146±7 pm
Raio de Van der Waals pm
Configuração electrónica [Kr] 4d7 5s1
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 15, 1 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 8, 7, 6, 4, 3, 2, 1, -2 (óxido meio ácido)
Óxido
Estrutura cristalina hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 2607 K
Ponto de ebulição 4423 K
Entalpia de fusão 24 kJ/mol
Entalpia de vaporização 595 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar m3/mol
Pressão de vapor 1 Pa a 2588 K
Velocidade do som 5970 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 2,2
Calor específico 238 J/(kg·K)
Condutividade elétrica S/m
Condutividade térmica 117 W/(m·K)
Potencial de ionização 710,2 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1620 kJ/mol
3º Potencial de ionização 2747 kJ/mol
4º Potencial de ionização kJ/mol
5º Potencial de ionização kJ/mol
6º Potencial de ionização kJ/mol
7º Potencial de ionização kJ/mol
8º Potencial de ionização kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
96Ru 5,52% estável com 52 neutrões
97Ru sintético 2,9 d ε
γ
-
0,215
0,324
97Tc
-
98Ru 1,88% estável com 54 neutrões
99Ru 12,7% estável com 55 neutrões
100Ru 12,6% estável com 56 neutrões
101Ru 17% estável com 57 neutrões
102Ru 31,6% estável com 58 neutrões
103Ru sintético 39,26 d β
γ
0,226
0,497
103Rh
-
104Ru 18,7% estável com 60 neutrões
106Ru sintético 373,59 d β 3,54 106Rh
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O rutênioPB ou ruténioPE (latim Ruthenia, que significa "Rússia") é um elemento químico de símbolo Ru de número atômico 44 (44 prótons e 44 elétrons) e de massa atómica igual a 101 u. À temperatura ambiente, o rutênio encontra-se no estado sólido. É um elemento do grupo do ouro (8 ou 8b) da classificação periódica dos elementos. É um metal de transição, pouco abundante, encontrado normalmente em minas de platina. É empregado como catalisador e em ligas metálicas de alta resistência com platina ou paládio. O rutênio foi descoberto por Karl Klaus em 1844.

Características principais[editar | editar código-fonte]

É um metal branco, duro e frágil que apresenta quatro formas cristalinas diferentes. Se dissolve em bases fundidas e não é atacado por ácidos a temperatura ambiente. A altas temperaturas reage com os halogênios e com hidróxidos. Pode-se aumentar a dureza do paládio e da platina com pequenas quantidades de rutênio. Igualmente, a adição de pequenas quantidades aumenta a resistência a corrosão do titânio de forma importante. Se tem obtido uma liga de rutênio e molibdênio supercondutora a 10,6 K.

Os estados de oxidação mais comuns são +2, +3 e +4. Existem compostos nos quais apresenta estado de oxidação desde 0 até +8, e também -2. O tetraóxido de rutênio, RuO4 (estado de oxidação +8), é muito oxidante, mais que o análogo ósmio, e se decompõem violentamente a altas temperaturas.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

  • Devido a sua grande capacidade para endurecer o paládio e a platina, é empregado em ligas com estes metais, utilizados em contatos elétricos de alta resistência ao desgaste.
  • É incorporado ao titânio como elemento de liga para aumentar a resistência a corrosão. Cerca de 1% inibe a corrosão em aproximadamente cem vezes.
  • Igual aos outros elementos do grupo da platina pode ser empregado como catalisador em diferentes processos. O sulfeto de hidrogênio , H2S, pode se decompor pela luz empregando óxido de rutênio em uma suspensão aquosa de partículas de CdS. O processo é útil na eliminação de H2S nas refinarias de petróleo e de outros processos industriais.
  • Recentemente, se tem verificado que alguns compostos organometálicos de rutênio tem atividade antitumoral.

História[editar | editar código-fonte]

O rutênio foi descoberto por Karl Klaus em 1844 que observou que o óxido de rutênio continha um novo metal, obtendo 6 gramas de rutênio da parte da platina que é insolúvel na água régia.[1] Jöns Berzelius e Gottfried Osann quase o descobriram em 1827. Examinaram os resíduos derivados da dissolução de uma amostra de platina procedente dos Urais com água régia. Osann pensou que havia encontrado três novos metais, dando-lhes nomes, sendo um deles o rutênio.

É possível que o químico polaco Jedrzej Sniadecki tenha isolado este elemento em 1807, porém este feito não foi confirmado e ele retirou seu pedido.[1] Sniadecki havia chamado esse elemento de vestium.[1]

Abundância e obtenção[editar | editar código-fonte]

É encontrado em poucos minerais e não são comerciais. É encontrado na laurita, RuS2, e em pequenas quantidades na pentlandita, (Fe, Ni)9S8. Este elemento geralmente é encontrado junto com outros elementos do grupo de platina, nos Montes Urais e na América, formando ligas metálicas.

Os elementos do grupo da platina, que normalmente estão juntos, são separados mediante uma série de processos químicos, diferentes segundo como são encontrados, aproveitando as diferenças químicas de cada um elemento.

Compostos[editar | editar código-fonte]

Em seus compostos, o rutênio apresenta diferentes estados de oxidação, alcançando inclusive o estado +8. ainda que os mais comuns sejam +2, +3 e +4.

Há alguns compostos do rutênio parecidos com os compostos do ósmio do mesmo grupo, porém a química de ambos difere bastante da do ferro, também do mesmo grupo.

  • O tetraóxido de rutênio, RuO4, é muito oxidante, mais que o análogo de ósmio, e se decompõe violentamente a temperaturas altas.
  • Alguns complexos de Ru+2 e Ru+3 podem ser empregados no tratamento contra o câncer. Por exemplo, o H(im)[RuCl4(im)2], sendo im = imidazol.

Isótopos[editar | editar código-fonte]

Na natureza são encontrados 7 isótopos de rutênio. Os radioisótopos mais estáveis de rutênio são o 106Ru, com um tempo de vida média 373,59 dias, o 103Ru com uma vida média de 39,26 dias, e o 97Ru, com 2,9 dias.

Se tem caracterizado outros 15 radioisótopos com massas atômicas desde 89,93 uma (90Ru) até 114,928 uma (115Ru). A maioria destes tem tempos de vida média de menos de cinco minutos, exceto o 95Ru, de 1,643 horas, e o 105Ru, de 4,44 horas.

O principal modo de decaimento antes do isótopo mais abundante, 102Ru, é a captura eletrônica, e depois é a desintegração beta. O principal produto obtido antes de 102Ru é o tecnécio, porém após é o ródio.

Precauções[editar | editar código-fonte]

O tetraóxido de rutênio, RuO4, similar ao tetraóxido de ósmio, é altamente tóxico. O rutênio não desempenha nenhum papel biológico, porém pode ser carcinógeno e bioacumular nos ossos.

Referências

  1. a b c Ruthenium. Web of elements. Página visitada em 21 jan 2013.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Commons
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