Il rutenio è uno dei metalli più rari della crosta terrestre e si trova in natura allo stato grezzo. Tuttavia, è associato ad altri metalli come il platino e minerali come la pirossenite e la pentlandite, che è un solfuro di ferro e nichel. Viene anche utilizzato come catalizzatore in alcune leghe di platino. Scopri cosa significa, a cosa serve e le sue proprietà.
Cos’è il rutenio?
È un metallo di transizione bianco duro, fragile e brillante che ha quattro diverse forme cristalline. È solubile nelle basi fuse ea temperatura ambiente non viene attaccato dagli acidi. D’altra parte, ad alte temperature, può reagire con idrogeni e alogeni.
Simbolo del rutenio
Ru Si trova nel gruppo 8 della tavola periodica con numero atomico 44 e peso atomico 101,07. I suoi stati di ossidazione sono +2, +3, +4 e possono esserci composti in cui il suo stato di ossidazione è compreso tra 0 e +8.
Caratteristiche del rutenio
Questo metallo di transizione è resistente alla maggior parte degli acidi ed è uno dei meno comuni, anche in chimica. Alcune delle caratteristiche principali che lo contraddistinguono sono:
- Magnetico: a temperatura ambiente ha proprietà ferromagnetiche.
- Malleabilità: se trovato ad alte temperature.
- Durezza: è duro e molto fragile, motivo per cui è difficile da motorizzare.
- Solubilità: Negli acidi non è solubile, ma in acqua è solubile.
- Condizione : solido.
Proprietà chimiche e fisiche del rutenio
- Numero atomico : 44
- Valencia: 2, 3, 4, 6, 8
- Punto di fusione: 2607K
- Punto di ebollizione: 4423 K
- Calore specifico: 238 J
- Entalpia di fusione: 24 Kj/mol
- Densità: 12370 kg/m³
- Elettronegatività: 2.2
- Velocità del suono: 5970 m/s a 293,15 K
- Massa atomica (g/mol): 101,07
- Raggio covalente (Å): 126
- Struttura del cristallo: esagonale
- Pressione di vapore: 1,4 Pa a 2523 K
- Configurazione elettronica: [Kr] 4d 7 5s 1
- Entalpia di vaporizzazione: 505 kJ/mol
Origine del rutenio
Il nome deriva dalla parola latina Ruthenia, che significa Russia. I chimici Gottfried Osann e Jons Berzelius quasi scoprirono questo metallo nel 1827, mentre analizzavano i residui rimasti dopo aver sciolto un campione di platino con acqua regia. Gottfried pensò che in quel momento aveva trovato 3 nuovi metalli e chiamò uno di loro Rutenio. Tuttavia, fu nel 1844 che il chimico russo Karl Ernst Claus si rese conto che l’ossido di platino conteneva un nuovo metallo e ne estrasse sei grammi.
A cosa serve il rutenio?
Le leghe insieme ad altri metalli vengono utilizzate per contatti elettrici e resistori a chip. Inoltre, viene utilizzato come catalizzatore in diversi processi ed è possibile incorporarlo nel titanio sotto forma di lega, per renderlo più resistente alla corrosione. Altre app includono anche:
Industrie elettroniche e chimiche
Le lastre di rutenio vengono applicate agli elettrodi metallici mediante zincatura. Inoltre, l’ossido di rutenio viene utilizzato nella formulazione del cloro, viene utilizzato nei catalizzatori per produrre acido acetico e ammoniaca. D’altra parte, i composti trovano la loro applicazione nelle celle solari per ottenere energia elettrica. Il nitruro di rutenio funge da elettrodo nelle batterie al litio e agli ioni.
Con questo metallo sono realizzati transistor per porte metalliche, strati di elettrodi e per parti zincate. Inoltre, il vapore ha proprietà ferromagnetiche, che vengono utilizzate per formare uno strato sottile sui dischi rigidi. Infine, questo metallo viene utilizzato per realizzare penne stilografiche.
Medicinale
La dissezione beta dell’isotopo 106 di questo metallo viene utilizzata per effettuare la radioterapia, con lo scopo di rilevare tumori oculari e diagnosticare il cancro uveale. Per determinare il livello di calcitonina nel sangue, questo metallo è ideale per diagnosticare e curare le malattie della tiroide. Inoltre, è efficace nel trattamento delle malattie parassitarie e le sue leghe vengono utilizzate come materiale per impianti negli studi dentistici.
Gioielliere
Viene spesso utilizzato per rivestire gioielli in argento perché è un metallo lucido ed estremamente duro. Lo scopo è quello di proteggere il pezzo da eventuali graffi o ossidazioni e dargli una forma naturale.
Dove si trova il rutenio?
Si trova liberamente in natura e in altri metalli come Anduoite e Pentlandite. È interessante notare che può essere ottenuto da combustibile nucleare inutilizzato, ma conterrà radioattività negli isotopi. In questi casi occorre conservarlo per almeno dieci anni, per poterlo utilizzare in tutta sicurezza.
In breve, il rutenio è un metallo di transizione abbastanza raro che si trova in natura. Viene utilizzato sia nell’industria chimica che in medicina; inoltre alcuni dei suoi composti, come l’ossido, sono volatili e tossici.