Перегляд вихідного коду сторінки Рутеній

{{Хімічний елемент|Рутеній (Ru)<!--Назва-->|44<!--Атомний номер-->|сріблясто-сірий <br />дуже крихкий метал[[Файл:Ruthenium_a_half_bar.jpg|міні|ліворуч|200пкс|]]<!-- Зовнішній вигляд-->|101,07<!--Атомна маса-->|134<!--Радіус атома-->|710,3(7,36)<!--Енергія іонізації-->|[Kr] 4d<sup>7</sup> 5s<sup>1</sup><!--Електронна конфігурація-->|125<!--Ковалентний радіус-->|(+4e)67 <!--Радіус іона-->|2,2<!--Електровід'ємність-->|0<!--Електродний потенціал-->|8, 6, 4, 3, 2, 0, -2<!--Степені окислення-->|12,41<!--Густина-->|0,238<!-- Питома теплоємність-->|117,0<!-- Теплопровідність-->|2583<!--Температура плавлення-->|(25,5)<!--Теплота плавлення -->|4173<!--Температура кипіння-->|n/a<!--Теплота випаровування-->|8,3<!--Молярний об'єм-->|гексагональна<!--Структура решітки-->|2,700<!--Період решітки-->|1,584<!--Відношення c/a-->|600<ref>[https://books.google.com.ua/books?id=rN1yVmUYcgUC&pg=PA537 A Course In Thermodynamics, Volume 2] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190301013325/https://books.google.com.ua/books?id=rN1yVmUYcgUC&pg=PA537 |date=1 березня 2019 }}{{ref-en}}</ref><!--Температура Дебая-->}}

'''Рутеній''' ('''Ru''', від {{lang-la|Ruthenia}}&nbsp;— [[Русь]])&nbsp;— [[хімічний елемент]] з [[атомний номер|атомним номером]] 44, [[проста речовина]] сріблясто-сірого кольору, дуже крихкий [[метал]].

== Загальний опис ==
Належить до [[Платиноїди|платинових металів]]. У природі існує 7 стабільних [[ізотоп]]ів з [[масове число|масовими числами]] 96, 98-102, 104. Відкритий [[Карл-Ернст Клаус|К.&nbsp;К.&nbsp;Клаусом]] у [[1844]]. [[Густина]] при 20&nbsp;°C 12370 [[кг]]/[[метр|м]]<sup>3</sup>. [[парамагнетик|Парамагнітний]]. Хімічно пасивний, не&nbsp;реагує навіть з [[Царська вода|«царською водою»]]. Рутеній&nbsp;— рідкісний і дуже [[розсіяні елементи|розсіяний елемент]], середній вміст рутенію в земній корі 5•10<sup>−7</sup>% (мас). Існує один [[мінерал]], утворений в основному рутенієм&nbsp;— [[лаурит]] (RuS<sub>2</sub>). Крім того, міститься у мінералах: рутенистому [[сисертськіт]]і (містить до 19&nbsp;% Ru), рутенистому [[нев'янськіт]]і (до 14&nbsp;% Ru), [[ауросмірид]]і (різновид нев'янськіту, Ir, Os, Au), [[осрутин]]і (Ru, Os), як ізоморфна домішка присутній у самородній [[платина|платині]] і мінералах сульфідних мідно-нікелевих руд. У мінералах платини Рутеній утворює невпорядковані тверді розчини, його атоми статистично розподілені в структурі платини. Добувають Рутеній в основному з [[платинові руди|платинових руд]].

== Історія відкриття елемента ==
У [[1827]] році професор [[Тартуський університет|Тартуського університету]] (сьогодні&nbsp;— в м. [[Тарту]], [[Естонія]]) {{Interlanguage link multi|Готфрід Вільгельм Озанн|ru|Озанн, Готтфрид Вильгельм|en|Gottfried Osann}} ([[1797]]—[[1866]]) опублікував роботу, в якій заявив про відкриття ним трьох елементів: ''плуранію'', ''рутенію'' та ''полінію'' розчиняючи неочищену платину з гір [[Уральські гори|Уралу]] у [[Царська вода|царській воді]]<ref name="Osann1">{{cite journal | author = Gottfried Osann | title = Fortsetzung der Untersuchung des Platins vom Ural | journal = [[Annalen der Physik|Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie]] | volume = 13 | year = 1828 | pages = 283–297 | url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15098x/f289.image.langDE | language = German | accessdate = 14 січня 2016 | archive-date = 7 березня 2016 | archive-url = https://web.archive.org/web/20160307111707/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15098x/f289.image.langDE }}{{ref-de}}</ref><ref name="Osann">{{cite journal | author = Gottfried Osann | title = Fortsetzung der Untersuchung des Platins vom Ural | journal = [[Annalen der Physik|Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie]] | volume = 14 | year = 1828 | pages = 329–357 | url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k150998/f337.image.langDE | language = German | accessdate = 14 січня 2016 | archive-date = 28 квітня 2021 | archive-url = https://web.archive.org/web/20210428022527/https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k150998/f337.image.langDE }}{{ref-de}}</ref>. Таким чином, уперше в хімічну науку було введено термін «рутеній». [[Йонс Якоб Берцеліус]] у той же рік проводив подібні експерименти з розчиненням [[платина|платини]] також у [[Царська вода|царській воді]], однак не&nbsp;побачив там нічого нового. Озанн був, однак, переконаний у своїй правоті та відіслав Берцеліусу зразки отриманої речовини. Провівши дослідження, Берцеліус підтвердив знаходження нового елементу в отриманому від Озанна зразку.

Цей елемент був «заново» відкритий пізніше російським ученим, німцем за походженням вихідцем з міста [[Тарту]], випускником [[Тартуський університет|Дерптського університету]], де зробив свої відкриття Г. Озанн&nbsp;— [[Карл-Ернст Клаус|Карлом-Ернстом Клаусом]]<ref name="кек">[http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/prac.18450340114/abstract Claus (1845), Entdeckung eines neuen Metalles (Ruthenium). J. Prakt. Chem., 34: 173—177.] doi: 10.1002/prac.18450340114 {{ref-de}}</ref>. К.&nbsp;Е.&nbsp;Клаус дуже делікатно підійшов до праць свого попередника з вивчення платинових металів Г. Озанна. К.&nbsp;Е.&nbsp;Клаус вирішив, зберегти назву метала дану Г. Озанном. Так він пише у своїй першій статті:
{{цитата|«Цей метал я хочу назвати рутенієм тому, що він у невеликій кількості знаходиться у тілі білого кольору, про яке згадує Озанн… Озанн, який це тіло прийняв за особливий оксид металу, назвав його оксидом рутенію… Оскільки цей метал в оксиді рутенію Озанна зустрічається у невеликій кількості, я пропоную назвати його рутенієм»<ref name="кек"/>.}}

== Знаходження у природі ==
Існує лише один мінерал, утворений в основному рутенієм,&nbsp;— [[лаурит]], що має приблизний склад <math>~\mathrm{RuS_2}</math> (іноді його формулу позначають <math>~\mathrm{(RuOs)S_2}</math>).

Цей вельми рідкісний мінерал був знайдений на [[Урал (регіон)|Уралі]] (Сен-Клер-Девіль), о-ві [[Борнео]], в [[Орегон]]і ([[Сполучені Штати Америки|США]]), [[Колумбія|Колумбії]] і [[Трансвааль|Трансваалі]]<ref>А.&nbsp;Г.&nbsp;Бетехтин. Платина. М.&nbsp;— Л. видавництво АН СРСР, 1935. {{ref-ru}}</ref><ref>П. Вагнер. Месторождения платины и рудники Южной Африки. М., Металлургиздат, 1932. {{ref-ru}}</ref><ref>Минералология Урала, т. 2. Статьи А.&nbsp;Г.&nbsp;Бетехтина, А.&nbsp;А.&nbsp;Иванова и С.&nbsp;Г.&nbsp;Заводчикова. М.&nbsp;— Л., видавництво АН СРСР, 1940. {{ref-ru}}</ref><ref>А.&nbsp;Г.&nbsp;Бетехтин. Минералы СССР, т. 1. М.&nbsp;— Л. видавництво АН СРСР, 1940. {{ref-ru}}</ref>. Лаурит виявлений в [[Якутія|Якутії]] (родовища Інаглі і Кондер) в тісному зрощенні з куперитом, брагітом, осмистим іридієм, хром-шпінелідами і [[поліксен]]ом<ref>И.&nbsp;С.&nbsp;Рожков, В.&nbsp;И.&nbsp;Кицул, Л.&nbsp;В.&nbsp;Разин, С.&nbsp;С.&nbsp;Баришанская. Платина Алданского щита. М., видавництво АН СРСР, 1962. {{ref-ru}}</ref>.

[[Питома вага]] лауриту 6—7, твердість за шкалою Мооса&nbsp;— 7—8, колір чорний з металевим блиском. Кристалічна структура&nbsp;— куб-октаедр, параметри: α = 5,57 + 0,01 Å.

Лаурит вивчений досить мало. Через велику рідкість його зразки ніколи не піддавали повному хімічному аналізу.

Крім того, розрізняють [[рутеній самородний]]&nbsp;— у вигляді мікроскопічних включень в [[платина самородна|самородній платині]] і рутенірідосміні.

== Ізотопи ==
Природний рутеній складається з семи різних ізотопів. Всі вони стабільні.
{| class="wikitable"
|-
! Масове число !! Частка у природному рутенії !! Період напіврозпаду
|-
| 96 || 5,54&nbsp;% || {{math|∞|size=150%}}
|-
| 98 || 1,87&nbsp;% || {{math|∞|size=150%}}
|-
| 99 || 12,76&nbsp;% || {{math|∞|size=150%}}
|-
| 100 || 12,60&nbsp;% || {{math|∞|size=150%}}
|-
| 101 || 17,06&nbsp;% || {{math|∞|size=150%}}
|-
| 102 || 31,55&nbsp;% || {{math|∞|size=150%}}
|-
| 104 || 18,62&nbsp;% || {{math|∞|size=150%}}
|}
Загалом відомо 42 [[ізотопи]] рутенію з масовими числами від 87 до 124, 4 з яких&nbsp;— метастабільні. З нестабільних ізотопів, найбільші періоди напіврозпаду мають Ru<sup>106</sup> (371,8 дня) і Ru<sup>103</sup> (39,2 дня)<ref>[https://education.jlab.org/itselemental/iso044.html Isotopes of the Element Ruthenium] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210118223750/https://education.jlab.org/itselemental/iso044.html |date=18 січня 2021 }}{{ref-en}}</ref>.

== Отримання ==
Добувають рутеній в основному з платинових руд. Після відділення від супутніх платинових елементів рутеній переводять у комплексну амонієву сіль хлориду рутенію та відновлюють в тоці водню до металу. Отриманий метал переплавляють у захисній атмосфері інертного газу.

== Хімічні властивості ==
За своїми хімічними властивостями, що проявляються у природних сполуках, рутеній близький до [[Залізо|заліза]]. Так, він дає міцний сульфід <math>~\mathrm{RuS_2}</math>, який має кристалічну решітку [[пірит]]у (<math>~\mathrm{FeS_2}</math>). Найбільш стійким оксидом рутенію є <math>~\mathrm{RuO_2}</math>. Вищий леткий оксид <math>~\mathrm{RuO_4}</math> отримують тільки синтетично, а в природних умовах він навряд чи може існувати. Дисоціація <math>~\mathrm{RuO_2}</math> відбувається при значно вищій температурі, ніж дисоціація оксидів платини і паладію.

З [[Платина|платиною]], [[Іридій|іридієм]] і [[Осмій|осмієм]] рутеній дає тверді розчини в значних концентраціях. З осмієм рутеній [[Ізоморфні сполуки|ізоморфний]].

== Біологічний вплив ==
* Рутеній є єдиним платиновим металом, який виявляється в складі живих організмів (за деякими даними&nbsp;— ще й [[платина]]). Концентрується в основному в м'язовій тканині. Вищий оксид рутенію вкрай отруйний.
* Рутеній-106&nbsp;— бета-радіоактивний ізотоп рутенію, металу платинової групи. Утворюється при ядерних вибухах і роботі ядерноенергетичних установок. Використовується як радіоактивні індикатори, застосовується в медицині у складі аплікаторів при променевої терапії. Період напіврозпаду 373,59 дня. Допустима середньорічна об'ємна активність&nbsp;— 4,4 Бк/куб.&nbsp;м.

== Застосування ==
Застосовують як [[каталізатор]] і для виготовлення твердих [[сплав]]ів, для нанесення захисних покривів на електричні контакти, титанові електроди, декоративних покривів на ювелірні вироби, а також як компонент сплавів з Pt i Rh.
* У вигляді діоксиду застосовують для створення нерозчинних [[анод]]ів&nbsp;— [[ОРТА]].
* Невелика домішка рутенію (0,1&nbsp;%) збільшує корозійну стійкість титанових сплавів.

Відкриття, зроблене експериментальним шляхом дослідниками з університету Міннесоти у 2018 році, демонструє те, що хімічний елемент рутеній є четвертим хімічним елементом, що володіє унікальними магнітними властивостями при кімнатній температурі. До останнього часу людям були відомі лише три стабільних магнітних елементи, [[залізо]] (Fe), [[кобальт]] Co), [[нікель]] (Ni) і, частково, [[гадоліній]] (Gd), який втрачає магнітні властивості при температурі вище 8 градусів Цельсія. Виявлення нового магнітного матеріалу може привести до розробки нових типів датчиків, пристроїв зберігання, обробки інформації та маси інших електронних і електромеханічних пристроїв. Крім традиційних технологій, в яких використовуються магнітні властивості матеріалів, поява нового магнітного матеріалу може зіграти важливу роль для подальшого розвитку ряду нових напрямків, таких, як [[спінтроніка]]. Цьому буде сприяти те, що технології вирощування тонких плівок і створення [[Наноструктура|наноструктур]] вже дійшли до того рівня, який дозволяє виробляти матеріали, що мають унікальні властивості, якими не&nbsp;володіють ці&nbsp;ж матеріали природного походження<ref>[https://phys.org/news/2018-05-scientists-magnetic-element.html "Scientists discover new magnetic element"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180527150608/https://phys.org/news/2018-05-scientists-magnetic-element.html |date=27 травня 2018 }} Phys.org,25 травня 2018</ref>.

== Примітки ==
{{reflist|2}}

== Література та примітки ==
* {{МГЕ|nocat=1}}


{{Фізика-доробити}}
{{ВП-портали|Фізика}}

[[Категорія:Рутеній| ]]
[[Категорія:Хімічні елементи]]
[[Категорія:Благородні метали]]
[[Категорія:Період 5 періодичної системи елементів]]
[[Категорія:Платиноїди]]