ルテニウム

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テクネチウム - ルテニウム - ロジウム
Fe
Ru
Os
画像:Ru-TableImage.png
一般特性
名称, 記号, 番号ルテニウム, Ru, 44
分類遷移金属
, 周期, ブロック8 (VIII), 5 , d
密度, 硬度12370 kg/m3, 6.5
銀白色金属
画像:Ruthenium 1.jpg
原子特性
原子量101.07 u
原子半径 (計測値)130 (178) pm
共有結合半径126 pm
VDW半径データなし
電子配置[Kr]4d75s1
電子殻2, 8, 18, 15, 1
酸化数酸化物2, 3, 4, 6, 8(酸性酸化物
結晶構造六方最密構造
物理特性
固体 (常磁性)
融点2607 K (2334 )
沸点4423 K (4150 ℃)
モル体積8.17 ×10-3 m3/mol
気化熱595 kJ/mol
融解熱24 kJ/mol
蒸気圧1.4 Pa (2523 K)
音の伝わる速さ5970 m/s (293.15 K)
その他
クラーク数5 ×10-7 %
電気陰性度2.2 (ポーリング)
比熱容量238 J/(kg·K)
導電率13.7 ×106/m·Ω
熱伝導率117 W/(m·K)
第1イオン化エネルギー710.2 kJ/mol
第2イオン化エネルギー1620 kJ/mol
第3イオン化エネルギー2747 kJ/mol
(比較的)安定同位体
同位体NA半減期DMDE MeVDP
96Ru5.52%中性子52個で安定
97Ru{syn.}2.9 日ε-97Tc
γ0.215, 0.324-
98Ru1.88%中性子54個で安定
99Ru12.7%中性子55個で安定
100Ru12.6%中性子56個で安定
101Ru17.0%中性子57個で安定
102Ru31.6%中性子58個で安定
103Ru{syn.}39.26 日β-0.226103Rh
γ0.497-
104Ru18.7%中性子60個で安定
106Ru{syn.}373.59 日β-0.039106Rh
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ルテニウムRuthenium)は原子番号 44 の元素元素記号Ru。釕(かねへんに了)とも表記される。白金族元素の一つ。貴金属にも分類される。銀白色の硬くて脆い金属(遷移金属)で、比重は 12.43、融点は 2500℃、沸点は 4100℃(融点、沸点とも異なる実験値あり)。常温、常圧で安定な結晶構造は、六方最密充填構造(HCP)。酸化力のあるに溶ける。王水とはゆっくり反応。希少金属である。

目次

用途

オスミウムとの合金が、万年筆などのペン先(ニブポイント)に使われる。有機化学分野においては不飽和結合を水素化する際の触媒として多用される。不斉要素を持った配位子を配位させることによって面選択的な水素化も実現しており、この技術を開発した野依良治教授が2001年のノーベル化学賞を受賞している。四酸化ルテニウム過ルテニウム酸塩などは酸化剤として多用される。またルテニウムのカルベン錯体は二重結合同士を組み替えるメタセシス反応の触媒となり、中でも近年開発されたグラブス触媒は近年の有機合成分野に革命的な変化をもたらしている。グラブスらは、メタセシス反応により有機合成化学のみならず、多様な分野に与えた革新的な業績が評価され、2005年のノーベル化学賞を受賞した。

また、ハードディスクの容量増大の目的でも用いられている。具体的には、数原子層のルテニウムを記録層の間に挟むことで反強磁性的結合状態をつくり、磁化の方向(0/1の記録に対応)を安定化している。この手法により、ビットサイズを小さくした際の超常磁性効果によってもたらされる、記録の熱的不安定性を抑制することが可能となる

歴史

ベルセリウス (J.J.Berzelius) とオサン (G.W.Osann) が1828年に存在を予測し命名。1844年にクラウス (K.Glaus) の研究により単体分離に成功、存在が証明された。ラテン語ルーシを表わすルテニアが語源。

ルテニウムの化合物

  • 四酸化ルテニウム(RuO4:融点が40℃と低く、揮発性がある)
  • RuO2 (低温での抵抗温度計や、チップ抵抗器として用いられる)
  • Sr2RuO4 (スピン三重項超伝導が観測されている)
  • SrRuO3

同位体

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