Rutenio

Símbolo: Ru
Clasificación: Metales de transición Grupo 8

Número Atómico: 44
Masa Atómica: 101,07
Número de protones/electrones: 44
Número de neutrones (Isótopo 101-Ru):
Estructura electrónica: [Kr] 4d⁷ 5s¹
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 15, 1
Números de oxidación: +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8

Electronegatividad: 2,2
Energía de ionización (kJ.mol^-1): 711
Afinidad electrónica (kJ.mol^-1): 101
Radio atómico (pm): 134
Radio iónico (pm) (carga del ion): 73(+3), 65(+4), 54(+5)

Entalpía de fusión (kJ.mol^-1): 23,7
Entalpía de vaporización (kJ.mol^-1): 567,8

Punto de Fusión (ºC): 2334
Punto de Ebullición (ºC): 4150
Densidad (kg/m³): 12370; (20 ºC)
Volumen atómico (cm³/mol): 8,17
Estructura cristalina: Hexagonal
Color: Blanco plateado

Propiedades comparadas

Isótopos: Siete isótopos naturales: 96-Ru (5,52%), 98-Ru (1,88%), 99-Ru (12,7%), 100-Ru (12,6%), 101-Ru (17,0%), 102-Ru (31,6%), 104-Ru (18,7%). Veintiséis inestables, el de mayor período de semidesintegración es 106-Ru (1,02 años) y el de menor 115-Ru (0,40 segundos).

Descubierto en: 1844
Descubierto por: Carl Claus
Fuentes: Laurita, (RuS₂ con pequeña cantidad de osmio). Osmiridio (newjanskita: mezcla de osmio, iridio, rutenio, platino, rodio) contiene pequeñas cantidades. Fuente comercial es la pentlandita [(Fe,Ni)S].
Usos: Aleaciones con platino y paladio, muy duras. Catalizador.

Curiosidades sobre el elemento: En 1827 Berzelius y Osann examinaron los residuos de la disolución con agua regia de platino bruto procedente de los Urales. Mientras que Berzelius no encontró otros metales, Osann pensó que había descubierto tres nuevos metales, a uno de los cuales dio el nombre de rutenio (nombre latino de Rusia). En 1844, Claus, al que se atribuye el descubrimiento, demostró que el óxido de rutenio descubierto por Osann era muy impuro y que contenía un nuevo metal, obteniéndolo a partir de la fracción insoluble en agua regia.
Representa el 1x10^-7% en peso de la corteza. Se encuentra nativo con los otros miembros del subgrupo en minerales de los Urales y de ambas Américas: sysserkita (iridosmio) y newjanskita (osmiridio) contienen iridio, osmio, y en menor cantidad, rutenio, platino, rodio. Un mineral propio es la laurita (RuS₂, con pequeñas cantidades de osmio). También en pequeñas cantidades (aunque son comerciales) en la pentlandita [(Fe,Ni)S].
El elemento se obtiene como subproducto en la purificación de níquel y oro. En estos materiales se encuentran el platino, iridio, rodio, paladio, osmio junto con el rutenio. Separados los metales individuales en un proceso químico complejo, se obtiene cloruro de rutenio y amonio, que se reduce con hidrógeno para producir metal en polvo, que se consolida metalúrgicamente.
Es muy caro.
El metal es blanco plateado, duro, quebradizo.
No pierde el brillo a temperatura ambiente. Pero en caliente se combina con el oxígeno, halógenos, hidróxidos alcalinos. Los ácidos (incluida el agua regia) no lo atacan ni en frío ni en caliente.
Presenta hasta el estado de oxidación +8, aunque los más frecuentes son +2, +3 y +4.
Los compuestos del rutenio se parecen a los del cadmio.
Presenta cuatro modificaciones.
Se emplea para el plateado (chapado) por electrodeposición o por descomposición térmica, endurecimiento de platino y paladio. Aleado con los metales anteriores se emplea en la fabricación de contactos eléctricos con gran resistencia al desgaste.
La presencia de un 0,1% de rutenio aumenta cientos de veces la resistencia a la corrosión del titanio. Una aleación con molibdeno es superconductora a 10,6 K. Es un catalizador con muchos usos. El sulfuro de hidrógeno puede ser descompuesto por la luz en una suspensión acuosa de partículas de CdS con dióxido de rutenio. Esto puede utilizarse en la eliminación de este compuesto contaminante y tóxico en el refinado del petróleo y otros procesos químicos.
El tetraóxido de rutenio, al igual que el de osmio, es muy tóxico. Además, puede explotar.