Ruthénium

Le ruthénium est un élément chimique, de symbole Ru et de numéro atomique 44, qui fait partie des métaux du groupe du platine


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Ruthénium
TechnétiumRuthéniumRhodium
Fe
  Structure cristalline hexagonale

44
Ru
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Ru
Os
Table complèteTable étendue
Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Ruthénium, Ru, 44
Série chimique métaux de transition
Groupe, Période, Bloc 8, 5, d
Masse volumique 12, 1 g·cm-3 (20 °C) [1]
Dureté 6, 5
Couleur Blanc argenté métallique
N° CAS 7440-18-8 [2]
N° EINECS 231-127-1
Propriétés atomiques
Masse atomique 101, 07 ± 0, 02 u[1]
Rayon atomique (calc) 130 pm (178 pm)
Rayon de covalence 1, 46 ± 0, 07 Å [3]
Configuration électronique [Kr] 4d7 5s1
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 15, 1
État (s) d'oxydation 2, 3, 4, 6, 8
Oxyde Acide faible
Structure cristalline Hexagonale
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Point de fusion 2 334 °C [1]
Point d'ébullition 4 150 °C [1]
Énergie de fusion 24 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 595 kJ·mol-1
Volume molaire 8, 17×10-3 m3·mol-1
Pression de vapeur 1, 4 Pa à 2 249, 85 °C
Vitesse du son 5 970 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 2, 2
Chaleur massique 238 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 13, 7×106 S·m-1
Conductivité thermique 117 W·m-1·K-1
Énergies d'ionisation
1re : 7, 36050 eV [4] 2e : 16, 76 eV [4]
3e : 28, 47 eV [4]
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
96Ru 5, 52 % stable avec 52 neutrons
98Ru 1, 88 % stable avec 54 neutrons
99Ru 12, 7 % stable avec 55 neutrons
100Ru 12, 6 % stable avec 56 neutrons
101Ru 17, 0 % stable avec 57 neutrons
102Ru 31, 6 % stable avec 58 neutrons
104Ru 18, 7 % stable avec 60 neutrons
106Ru {syn. } 373, 59 j β- 0, 039 106Rh
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le ruthénium est un élément chimique, de symbole Ru et de numéro atomique 44, qui fait partie des métaux du groupe du platine (dits métaux de transition)

Histoire

Le ruthénium a été identifié et isolé en 1844 par Karl Karlovich Klaus. Il a montré que l'oxyde de ruthénium contenait un nouveau métal et en a extrait 6 grammes de la partie insoluble dans l'eau régale du platine brut.

Jöns Jacob Berzelius et Gottfried Osann l'avaient presque découvert en 1827, lorsqu'il s ont examiné les résidus de la dissolution du platine brut des montagnes de l'Oural dans l'eau régale. Berzélius n'a pas trouvé de nouveau métal, mais Osann pensait en avoir trouvé trois et a appelé l'un d'entre eux ruthénium.

En 1844, il a été obtenu pour la première fois par Karl Karlovich Klaus à l'état pur.

Il est envisageable aussi que le chimiste polonais Jedrzej Sniadecki l'ait isolé en 1807 (il l'avait appelé vestium) à partir de minerai de platine, mais ses travaux ne furent jamais confirmés et il renonça aux droits sur sa découverte.

«Ruthénium» vient du latin Ruthenia qui veut dire «Russie».

Production, propriétés

Une fin de barre de ruthénium particulièrement pur (99, 99 %)

Avec le rhodium, le palladium, l'osmium, l'iridium, et le platine il est membre du «groupe du platine».

On le rencontre la majorité du temps à l'état natif (sous forme de métal) ou en alliage avec du platine. Le minéral principal est la laurite (RuS2). On rencontre aussi des traces de ruthénium dans une série de minerais de nickel et de cuivre.

La production mondiale s'élève à à peu près 12 tonnes par an ; c'est fréquemment un sous-produit de l'extraction des métaux précieux de la «mine du platine» : iridium, rhodium, platine et palladium.

Il est indélébile à l'air et quasiment inattaquable par les acides, y compris l'eau régale, à moins d'ajouter du chlorate de potassium.

Toxicité, écotoxicité

Ce métalloïde est en augmentation dans l'environnement. Il n'a pas de rôle connu d'oligoélément.
Il attaque la peau humaine, il est suspecté d'être cancérigène [5]. Sa teneur dans l'environnement, y compris dans les sédiments (par exemple d'un lac étudié près de Boston) semble en augmentation récente (depuis l'introduction des catalyseurs platinoïdes).

Comme celle des autres platinoïdes, son écotoxicité est mal connue, mais on sait qu'il est chez les animaux à sang chaud bioaccumulé dans les os.
Sous forme de tétroxyde de ruthénium (RuO4), il a des propriétés proches de celles du tétroxyde d'osmium (Il est alors particulièrement toxique, volatile et peut causer des explosion s'il est mis en contact avec des matières combustibles [6])

Utilisation

Notes et références

  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd. , Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)  
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, «Covalent radii revisited», dans Dalton Transactions, 2008, p.  2832 - 2838 lien DOI ] 
  4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2009, 89e éd. , p.  10-203 
  5. Inhalation of radionuclides and carcinogenesis
  6. Tojo, G. and Fernández, M. (2007). "Ruthenium Tetroxide and Other Ruthenium Compounds". Oxidation of Primary Alcohols to Carboxylic Acids. New York : Springer. pp. 61–78. doi :10.1007/0-387-35432-8, ISBN 978-0-387-35431-6.


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 09/12/2010.
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