ルテニウム

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過ルテニウム酸から転送)
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テクネチウム ルテニウム ロジウム
Fe

Ru

Os
Element 1: 水素 (H),
Element 2: ヘリウム (He),
Element 3: リチウム (Li),
Element 4: ベリリウム (Be),
Element 5: ホウ素 (B),
Element 6: 炭素 (C),
Element 7: 窒素 (N),
Element 8: 酸素 (O),
Element 9: フッ素 (F),
Element 10: ネオン (Ne),
Element 11: ナトリウム (Na),
Element 12: マグネシウム (Mg),
Element 13: アルミニウム (Al),
Element 14: ケイ素 (Si),
Element 15: リン (P),
Element 16: 硫黄 (S),
Element 17: 塩素 (Cl),
Element 18: アルゴン (Ar),
Element 19: カリウム (K),
Element 20: カルシウム (Ca),
Element 21: スカンジウム (Sc),
Element 22: チタン (Ti),
Element 23: バナジウム (V),
Element 24: クロム (Cr),
Element 25: マンガン (Mn),
Element 26: 鉄 (Fe),
Element 27: コバルト (Co),
Element 28: ニッケル (Ni),
Element 29: 銅 (Cu),
Element 30: 亜鉛 (Zn),
Element 31: ガリウム (Ga),
Element 32: ゲルマニウム (Ge),
Element 33: ヒ素 (As),
Element 34: セレン (Se),
Element 35: 臭素 (Br),
Element 36: クリプトン (Kr),
Element 37: ルビジウム (Rb),
Element 38: ストロンチウム (Sr),
Element 39: イットリウム (Y),
Element 40: ジルコニウム (Zr),
Element 41: ニオブ (Nb),
Element 42: モリブデン (Mo),
Element 43: テクネチウム (Tc),
Element 44: ルテニウム (Ru),
Element 45: ロジウム (Rh),
Element 46: パラジウム (Pd),
Element 47: 銀 (Ag),
Element 48: カドミウム (Cd),
Element 49: インジウム (In),
Element 50: スズ (Sn),
Element 51: アンチモン (Sb),
Element 52: テルル (Te),
Element 53: ヨウ素 (I),
Element 54: キセノン (Xe),
Element 55: セシウム (Cs),
Element 56: バリウム (Ba),
Element 57: ランタン (La),
Element 58: セリウム (Ce),
Element 59: プラセオジム (Pr),
Element 60: ネオジム (Nd),
Element 61: プロメチウム (Pm),
Element 62: サマリウム (Sm),
Element 63: ユウロピウム (Eu),
Element 64: ガドリニウム (Gd),
Element 65: テルビウム (Tb),
Element 66: ジスプロシウム (Dy),
Element 67: ホルミウム (Ho),
Element 68: エルビウム (Er),
Element 69: ツリウム (Tm),
Element 70: イッテルビウム (Yb),
Element 71: ルテチウム (Lu),
Element 72: ハフニウム (Hf),
Element 73: タンタル (Ta),
Element 74: タングステン (W),
Element 75: レニウム (Re),
Element 76: オスミウム (Os),
Element 77: イリジウム (Ir),
Element 78: 白金 (Pt),
Element 79: 金 (Au),
Element 80: 水銀 (Hg),
Element 81: タリウム (Tl),
Element 82: 鉛 (Pb),
Element 83: ビスマス (Bi),
Element 84: ポロニウム (Po),
Element 85: アスタチン (At),
Element 86: ラドン (Rn),
Element 87: フランシウム (Fr),
Element 88: ラジウム (Ra),
Element 89: アクチニウム (Ac),
Element 90: トリウム (Th),
Element 91: プロトアクチニウム (Pa),
Element 92: ウラン (U),
Element 93: ネプツニウム (Np),
Element 94: プルトニウム (Pu),
Element 95: アメリシウム (Am),
Element 96: キュリウム (Cm),
Element 97: バークリウム (Bk),
Element 98: カリホルニウム (Cf),
Element 99: アインスタイニウム (Es),
Element 100: フェルミウム (Fm),
Element 101: メンデレビウム (Md),
Element 102: ノーベリウム (No),
Element 103: ローレンシウム (Lr),
Element 104: ラザホージウム (Rf),
Element 105: ドブニウム (Db),
Element 106: シーボーギウム (Sg),
Element 107: ボーリウム (Bh),
Element 108: ハッシウム (Hs),
Element 109: マイトネリウム (Mt),
Element 110: ダームスタチウム (Ds),
Element 111: レントゲニウム (Rg),
Element 112: コペルニシウム (Cn),
Element 113: ニホニウム (Nh),
Element 114: フレロビウム (Fl),
Element 115: モスコビウム (Mc),
Element 116: リバモリウム (Lv),
Element 117: テネシン (Ts),
Element 118: オガネソン (Og),
Ruthenium has a hexagonal crystal structure
44Ru
外見
銀白色
Ru1 modi.jpg
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, 5, d
原子量 101.07
電子配置 [Kr] 4d7 5s1
電子殻 2, 8, 18, 15, 1(画像
物理特性
密度室温付近) 12.45 g/cm3
融点での液体密度 10.65 g/cm3
融点 2607 K, 2334 °C, 4233 °F
沸点 4423 K, 4150 °C, 7502 °F
融解熱 38.59 kJ/mol
蒸発熱 591.6 kJ/mol
熱容量 (25 °C) 24.06 J/(mol·K)
蒸気圧
圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度 (K) 2588 2811 3087 3424 3845 4388
原子特性
酸化数 8, 7, 6, 4, 3, 2, 1,[1], -2(弱酸性酸化物
電気陰性度 2.3(ポーリングの値)
イオン化エネルギー 第1: 710.2 kJ/mol
第2: 1620 kJ/mol
第3: 2747 kJ/mol
原子半径 134 pm
共有結合半径 146±7 pm
その他
結晶構造 六方晶系
磁性 常磁性[2]
電気抵抗率 (0 °C) 71 nΩ·m
熱伝導率 (300 K) 117 W/(m·K)
熱膨張率 (25 °C) 6.4 µm/(m·K)
音の伝わる速さ
(微細ロッド)
(20 °C) 5970 m/s
ヤング率 447 GPa
剛性率 173 GPa
体積弾性率 220 GPa
ポアソン比 0.30
モース硬度 6.5
ブリネル硬度 2160 MPa
CAS登録番号 7440-18-8
主な同位体
詳細はルテニウムの同位体を参照
同位体 NA 半減期 DM DE (MeV) DP
96Ru 5.52% 中性子52個で安定
97Ru syn 2.9 d ε - 97Tc
γ 0.215, 0.324 -
98Ru 1.88% 中性子54個で安定
99Ru 12.7% 中性子55個で安定
100Ru 12.6% 中性子56個で安定
101Ru 17.0% 中性子57個で安定
102Ru 31.6% 中性子58個で安定
103Ru syn 39.26 d β- 0.226 103Rh
γ 0.497 -
104Ru 18.7% 中性子60個で安定
106Ru syn 373.59 d β- 3.54 106Rh

ルテニウム: ruthenium)は原子番号44の元素元素記号Ru。漢字では釕(かねへんに了)と表記される。白金族元素の1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 °C沸点は4100 °C(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。

用途[編集]

触媒
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、アンモニア合成の際の三重促進鉄触媒に代わる触媒[3]として利用されている。
電解工業
DSA電極にRuO2の形でコーティングされ電解の効率化に役立っている。これは塩素過電圧、酸素過電圧が他と比べ低い事、耐食性が優れている性質を利用している。
磁性材
HDD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[編集]

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. Klaus) の研究により単体分離に成功、存在が証明された[4]ラテン語ルーシを表すルテニアが元素名の由来[5]

ルテニウムの化合物[編集]

同位体[編集]

自然ルテニウム[編集]

1973年に北海道雨竜川で、ルテニウムを最も含む白金族元素の合金が発見され、命名規則から自然ルテニウム (Ruthenium) と登録された。日本で発見された初の元素鉱物新鉱物である。

脚注[編集]

  1. ^ Ruthenium: ruthenium(I) fluoride compound data”. OpenMOPAC.net. 2011年7月21日時点のオリジナル[リンク切れ]よりアーカイブ。2007年12月10日閲覧。
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds (PDF) (2004年3月24日時点のアーカイブ), in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ 江崎正直、アンモニア合成 (PDF)
  4. ^ 桜井弘 1998, p. 214.
  5. ^ イラスト周期表「ルテニウム」”. 愛知教育大学 科学・ものづくり教育推進センター. 2016年1月23日閲覧。

参考文献[編集]