रुथेनियम

Not to be confused with रुबिडियम.

Ruthenium, ₄₄Ru

File:Ruthenium a half bar.jpg
Ruthenium
उच्चारण	/ruːˈθiːniəm/ ​(roo-THEE-nee-əm)
दिखावट	silvery white metallic
Standard atomic weight Ar°(Ru)	101.07±0.02 101.07±0.02 (abridged)
Ruthenium in the periodic table
Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson Fe ↑ Ru ↓ Os technetium ← ruthenium → rhodium
Atomic number (Z)	44
समूह	group 8
अवधि	period 5
ब्लॉक	d-block
ऋणावेशित सूक्ष्म अणु का विन्यास	[Kr] 4d7 5s1
प्रति शेल इलेक्ट्रॉन	2, 8, 18, 15, 1
भौतिक गुण
Phase at STP	solid
गलनांक	2607 K ​(2334 °C, ​4233 °F)
क्वथनांक	4423 K ​(4150 °C, ​7502 °F)
Density (near r.t.)	12.45 g/cm3
when liquid (at m.p.)	10.65 g/cm3
संलयन की गर्मी	38.59 kJ/mol
Heat of vaporization	619 kJ/mol
दाढ़ गर्मी क्षमता	24.06 J/(mol·K)
Vapor pressure P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 2588 2811 3087 3424 3845 4388
परमाणु गुण
ऑक्सीकरण राज्य	−4, −2, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 (a mildly acidic oxide)
इलेक्ट्रोनगेटिविटी	Pauling scale: 2.2
Ionization energies	1st: 710.2 kJ/mol 2nd: 1620 kJ/mol 3rd: 2747 kJ/mol
परमाणु का आधा घेरा	empirical: 134 pm
सहसंयोजक त्रिज्या	146±7 pm
File:Ruthenium spectrum visible.png Spectral lines of ruthenium
अन्य गुण
प्राकृतिक घटना	primordial
क्रिस्टल की संरचना	​hexagonal close-packed (hcp) File:Hexagonal close packed.svg
Speed of sound thin rod	5970 m/s (at 20 °C)
थर्मल विस्तार	6.4 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
ऊष्मीय चालकता	117 W/(m⋅K)
विद्युत प्रतिरोधकता	71 nΩ⋅m (at 0 °C)
चुंबकीय आदेश	paramagnetic
दाढ़ चुंबकीय संवेदनशीलता	+39×10−6 cm3/mol (298 K)
यंग मापांक	447 GPa
कतरनी मापांक	173 GPa
थोक मापांक	220 GPa
पॉइसन अनुपात	0.30
मोहन कठोरता	6.5
ब्रिनेल हार्डनेस	2160 MPa
CAS नंबर	7440-18-8
History
नामी	after Ruthenia, the 19th-century Latin name for Russia
खोज और पहला अलगाव	Karl Ernst Claus (1844)
Main isotopes of ruthenium
Iso­tope Abun­dance Half-life (t1/2) Decay mode Pro­duct 96Ru 5.54% stable 97Ru syn 2.9 d ε 97Tc γ – 98Ru 1.87% stable 99Ru 12.76% stable 100Ru 12.60% stable 101Ru 17.06% stable 102Ru 31.55% stable 103Ru syn 39.26 d β− 103Rh γ – 104Ru 18.62% stable 106Ru syn 373.59 d β− 106Rh

रूथेनियम प्रतीक Ru और परमाणु संख्या 44 वाला एक रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी के प्लैटिनम समूह से संबंधित एक दुर्लभ संक्रमण धातु है। प्लैटिनम समूह की अन्य धातुओं की तरह रूथेनियम अधिकांश अन्य रसायनों के लिए निष्क्रिय है। बाल्टिक-जर्मन वंश के रूसी मूल के वैज्ञानिक कार्ल अर्नेस्ट क्लॉस ने 1844 में कज़ान राज्य विश्वविद्यालय में इस तत्व की खोज की और रूसी साम्राज्य के सम्मान में इसे रूथेनियम नाम दिया। रूथेनियम सामान्यतः प्लैटिनम अयस्कों के एक साधारण घटक के रूप में पाया जाता है; इसका वार्षिक उत्पादन 2009 में लगभग 19 टन से 2017 में कुछ 35.5 टन तक बढ़ गया है। उत्पादित अधिकांश रूथेनियम का उपयोग प्रतिरोधी विद्युत संपर्कों और मोटी-फिल्म प्रतिरोधों में किया जाता है। रूथेनियम के लिए एक साधारण अनुप्रयोग प्लैटिनम मिश्र धातुओं में और रसायन विज्ञान उत्प्रेरक के रूप में है। रूथेनियम का एक नया अनुप्रयोग पराबैंगनी आवरक के लिए आच्छादन परत के रूप में है। रूथेनियम सामान्यतः यूराल पर्वत,उत्तरी अमेरिका और दक्षिण अमेरिका में अन्य प्लेटिनम समूह धातुओं के साथ अयस्कों में पाया जाता है। सडबरी, ओंटारियो से निकाले गए पेन्टलैन्डाइट और दक्षिण अफ्रीका में पाइरोक्सेनाइट भण्डारण में कम लेकिन व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण मात्रा में पाए जाते है।

भौतिक गुण-

File:Ruthenium crystals.jpg

रूथेनियम धातु के गैस चरण में विकसित क्रिस्टल।

एक बहुसंयोजक दृढ़ सफेद धातु रूथेनियम,प्लैटिनम समूह का सदस्य है और आवर्त सारणी के समूह 8 में है।

परमाणु संख्या	तत्व	इलेक्ट्रॉनों /कक्षों की संख्या
26	लौह	2, 8, 14, 2
44	रूथेनियम	2, 8, 18, 15, 1
76	ऑस्मियम	2, 8, 18, 32, 14, 2
108	हैशियम	2, 8, 18, 32, 32, 14, 2

जबकि अन्य सभी समूह 8 तत्वों के सबसे बाहरी आवरण में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, रूथेनियम में सबसे बाहरी आवरण में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है (अंतिम इलेक्ट्रॉन निचले आवरण में होता है)। यह विसंगति पड़ोसी धातुओं नाइओबियम (41), मोलिब्डेनम (42), और रोडियाम (45) में देखी गई है।

रासायनिक गुण-

रूथेनियम में चार क्रिस्टल संशोधन होते हैं और यह परिवेशी परिस्थितियों में धूमिल नहीं होता है; 800 °C (1,070 K) पर गर्म करने पर यह ऑक्सीकृत हो जाता है। रूथेनियम मिश्रित क्षार में घुलकर रूथेनेट (RuO²⁻
₄) देता है यह अम्ल (यहां तक ​​​​कि अम्लराज) द्वारा अक्षेपित नहीं किया जाता है, लेकिन उच्च तापमान पर हैलोजन द्वार अक्षेपित किया जाता है। वास्तव में, ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा रूथेनियम पर सबसे आसानी से अक्षेपित किया जाता है। रूथेनियम की छोटी मात्रा प्लेटिनम और पैलेडियम की कठोरता को बढ़ा सकती है। थोड़ी मात्रा में रूथेनियम मिलाने से टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध स्पष्ट रूप से बढ़ जाता है। धातु को विद्युत लेपन और ऊष्मीय अपघटन द्वारा विद्युत् लेपित किया जा सकता है। रूथेनियम-मोलिब्डेनम मिश्र धातु को 10.6 केल्विन से नीचे के तापमान पर अतिचालक माना जाता है। रूथेनियम एकमात्र 4d संक्रमण धातु है जो समूह ऑक्सीकरण अवस्था +8 ग्रहण कर सकता है, फिर भी यह भारी कोजेनर ऑस्मियम की तुलना में कम स्थिर है: यह तालिका के बाईं ओर से पहला समूह है जहाँ दूसरी और तीसरी पंक्ति की संक्रमण धातु रासायनिक व्यवहार में उल्लेखनीय अंतर प्रदर्शित करती हैं। लोहे की तरह परन्तु ऑस्मियम के विपरीत, रूथेनियम +2 और +3 के निचले ऑक्सीकरण अवस्थाओं में जलीय धनायन बना सकता है। मोलिब्डेनम में अधिकतम देखे जाने के बाद 4d संक्रमण धातुओं में पिघलने, क्वथनांक और कणीकरण एन्थैल्पी में यूथेनियम सबसे पहले गिरावट की प्रवृत्ति में है, क्योंकि 4d उपकोश आधे से अधिक भरा हुआ है और इलेक्ट्रॉन धातु बंधन में कम योगदान दे रहे हैं।(टेक्नेटियम, पिछले तत्व का असाधारण रूप से कम मूल्य है जो अपने आधे भरे [Kr] 4d55s2 विन्यास के कारण प्रवृत्ति से बाहर है,यद्यपि यह 4d श्रृंखला में प्रवृत्ति से उतना दूर नहीं है जितना कि 3d संक्रमण में मैंगनीज) लाइटर कॉनजेनर आयरन के विपरीत, रूथेनियम कमरे के तापमान पर अनुचुंबकीय है, क्योंकि आयरन भी अपने क्यूरी बिंदु से ऊपर है।

कुछ सामान्य रूथेनियम आयनों के लिए अम्लीय जलीय घोल में कमी की क्षमता नीचे दिखाई गई है:

0.455 V	Ru2+ + 2e−	↔ Ru
0.249 V	Ru3+ + e−	↔ Ru2+
1.120 V	RuO2 + 4H+ + 2e−	↔ Ru2+ + 2H2O
1.563 V	RuO2− 4 + 8H+ + 4e−	↔ Ru2+ + 4H2O
1.368 V	RuO− 4 + 8H+ + 5e−	↔ Ru2+ + 4H2O
1.387 V	RuO4 + 4H+ + 4e−	↔ RuO2 + 2H2O

समस्थानिक-

Main article: रुथेनियम के समस्थानिक

स्वाभाविक रूप से होने वाली रूथेनियम सात स्थिर समस्थानिकों से बनी होती है। इसके अतिरिक्त 34 रेडियोधर्मी समस्थानिकों की खोज की गई है। इन रेडियोधर्मी समस्थानिकों में सबसे अधिक स्थिर ¹⁰⁶373.59 दिनों की अर्द्ध-आयु के साथ रु, ¹⁰³39.26 दिनों की अर्द्ध-आयु के साथ और 2.9 दिनों की अर्द्ध-आयु के साथ 97 Ru हैं।

89.93 एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई से लेकर परमाणु भार के साथ पंद्रह अन्य रेडियोधर्मी समस्थानिकों को 89.93 u (90Ru) से 114.928 u (115Ru) तक के परमाणु भार के साथ चित्रित किया गया है। 95Ru (अर्ध-जीवन: 1.643 घंटे) और 105Ru (अर्ध-जीवन: 4.44 घंटे) को छोड़कर इनमें से अधिकांश का आधा-जीवन पांच मिनट से कम है। सबसे प्रचुर मात्रा में समस्थानिक 102Ru से पहले प्राथमिक क्षय  प्रणाली इलेक्ट्रॉन बंदी है और बीटा उत्सर्जन के बाद प्राथमिक प्रणाली है। 102Ru से पहले प्राथमिक क्षय उत्पाद टेक्नेटियम है जो रोडियम के बाद प्राथमिक क्षय उत्पाद है। ¹⁰⁶Ru यूरेनियम या प्लूटोनियम के एक नाभिक के विखंडन का उत्पाद है। वायुमंडलीय की उच्च सांद्रता ¹⁰⁶Ru 2017 में शरद ऋतु 2017 में यूरोप में एक कथित एयरबोर्न रेडियोधर्मिता वृद्धि से जुड़ी थी।