44RuRuthenium

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.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse101,07 ±0,02
Atommasse101,072 u

Atomradien

Radius (empirisch)134 pm
Radius (berechnet)178 pm
Kovalenter Radius146 ±7 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationKr 4d7 5s1
Ionisierungsenergie(1.) 7,3605 eV
(2.) 16,76 eV
(3.) 28,47 eV
(4.) 45 eV
(5.) 59 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:15
o-Schale:1

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte12,37 g·cm−3
Molares Volumen8,17·10-6 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit5.970 m·s−1

Temperaturen

Schmelzpunkt2.607 K
Siedepunkt4.423 K
Flüssigkeitsbereich1.816 K
Sprungtemperatur0,5 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie25,7 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie580 kJ·mol-1
Bindungsenergie652 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Wärmeleitfähigkeit120 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient6,4·10-6 K-1

Härten

Mohshärte6,5
Brinellhärte2.160 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul447 GPa
Schubmodul173 GPa
Kompressionsmodul220 GPa
Poissonzahl0,3

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit1,41·107 S·m-1
Wiederstand7,1·10-8 Ωm

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität3,9·10-5 cm3·mol−1 (298 K)

Chemische Eigenschaften

Basizitätleicht sauer
Oxidationszustand2, 3, 4, 6, 8

Elektronegativität

Pauling-Skala2,2
Allred-Rochow-Skala1,42
Ghosh-Gupta-Skale3,336 eV
Nagle-Skale1,35
Pearson-Skale4,5 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturhexagonal (dicht gepackt)
Goldschmidt-Klassifikationsiderophil
Supraleitermit Sprungtemperatur (Festkörper, Normaldruck)
Preis/kg10.500 ±100 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
4 ppb ≈ 4,02·1010 M☉
sunny
Sonne
5 ppb ≈ 9,94·109 Mt
destruction
Meteorit
830 ppb ≈ 830 mg
public
Erdkruste
1 ppb ≈ 27,7 Mt
water_drop
Ozeane
7·10-4 ppb ≈ 958 t
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