Рутений
Руте́ний (лат. Ruthenium), Ru, химический элемент VIII группы короткой формы (8-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 44, атомная масса 101,07; относится к платиновым металлам. В природе семь стабильных изотопов: 96Ru (5,52 %), 98Ru (1,88 %), 99Ru (12,7 %), 100Ru (12,6 %), 101Ru (17,0 %), 102Ru (31,6 %), 104Ru (18,7 %); искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 87–120. Открыт К. К. Клаусом в 1844 г. при исследовании остатков от аффинажа самородной платины; название «рутений» от лат. Ruthenia – Россия.
Рутений относится к редким рассеянным элементам, содержание в земной коре 5·10–7% по массе. Входит в состав редко встречающихся собственных минералов лаурита (RuS2) и рутенарсенида (RuAs), содержится в рутениевом невьянските (с Ir и Os), рутениевом сысертските (с Os и Ir), самородной платине Pt, осрутине (c Os), в минералах медно-никелевых руд.
Конфигурация внешней электронной оболочки атома рутения 4d75s1; в соединениях проявляет степени окисления +3, +4, +6, +8, реже 0, +1, +2, +5, +7. Энергии последовательной ионизации Ru0 7,366; 16,763; 28,46 эВ; атомный радиус 134 пм, ионные радиусы уменьшаются от 82 пм для Ru3+ (координационное число 6) до 50 пм для Ru8+ (координационное число 4). Электроотрицательность по Полингу 2,2.
Рутений – блестящий серебристый металл, кристаллическая решётка – гексагональная плотноупакованная; плотность 12 450 кг/м3; tпл 2334 °С, tкип около 4080 °С. Рутений – очень твёрдый и хрупкий металл, с трудом поддаётся механической переработке.
Компактный рутений устойчив на воздухе до 930 °С, порошкообразный рутений при нагревании на воздухе окисляется до RuO2, мелкодисперсный рутений (чернь) способен взрываться на воздухе. Рутений взаимодействует с галогенами (со фтором образует три-, пента- и гексафторид), халькогенами, поглощает Н2 с образованием твёрдого раствора. Не растворяется в кислотах и растворах щелочей. Переходит в раствор после сплавления со смесью KNO3 и KОН или с пероксидами щелочных и щёлочноземельных металлов. Синтезировано большое число комплексных соединений рутения, а также рутенийорганические соединения.
Рутений получают сплавлением остатков, получаемых при переработке шлиховой Pt и шламов рафинирования Cu и Ni, с пероксидами Ba или Na, растворением их в воде, отгонкой RuO4 действием Cl2, поглощением возгона соляной кислотой, осаждением и прокаливанием (NH4)2RuCl6, восстановлением полученного RuO2. Объём мирового производства рутения около 10 т/год (2015).
Рутений применяют в виде прочных коррозионностойких и износостойких сплавов с другими металлами, как катализатор органических реакций и др. Некоторые соединения рутения проявляют противоопухолевую активность.