ITU rutenium, nomor atom 44, adalah logam yang terletak di kelompok 8 dari Tabel Periodik. Ini adalah bagian dari apa yang kita kenal sebagai Logam Kelompok Platinum, bersama dengan osmium, paladium, iridium, rhodium dan, tentu saja, platinum. Ia mampu memiliki beberapa keadaan oksidasi, bahkan mencapai muatan formal +8, tertinggi dalam Tabel Periodik.
Karena keluhurannya, rutenium memiliki sifat fisikokimia yang baik, seperti reaktivitas yang rendah dan ketahanan yang luas terhadap korosi. Oleh karena itu, digunakan dalam paduan logam untuk meningkatkan sifat mekanik dan juga meningkatkan perlindungan anti korosi. Selain itu, rutenium dan senyawanya telah digunakan dalam reaksi kimia modern dan dalam pengembangan sel surya yang lebih murah.
Lihat juga: Zirkonium — unsur kimia yang mirip dengan hafnium
Ringkasan rutenium
Rutenium adalah logam milik kelompok 8 dari Tabel periodik.
Ini adalah salah satu dari Grup Logam Platinum (MGP), yang juga termasuk paladium, osmium, iridium, rhodium dan platinum itu sendiri.
Ini sedikit hadir di kerak bumi, tetapi karena reaktivitasnya yang rendah, ia dapat ditemukan dalam bentuk murninya.
Ia mampu menghasilkan senyawa dengan tingkat oksidasi yang berbeda, yang berkisar dari 0 hingga +8.
Ini diperoleh secara komersial sebagai produk sampingan dari pertambangan nikel.
Dalam industri metalurgi, ini meningkatkan kapasitas fisik dan anti-korosi dari beberapa paduan.
Senyawanya telah digunakan dalam proses kimia modern dan dalam pembuatan yang lebih murah daripada sel surya tradisional.
Properti rutenium
Simbol: Ru.
Nomor atom: 44.
Massa atom: 101,07 c.u.
Keelektronegatifan: 2,2.
Titik fusi: 2334°C.
Titik didih: 4150 °C.
Kepadatan: 12.1 g.cm-3 (pada 20°C).
Konfigurasi elektronik: [Kr] 5s1 4d7.
Seri Kimia: golongan 8, logam transisi, logam golongan platina.
karakteristik rutenium
Rutenium adalah salah satu logam milik kelompok yang dikenal sebagai Logam Kelompok Platinum (MGP), juga terdiri dari logam platinum, paladium, osmium, iridium dan rhodium. Karena termasuk dalam kelompok ini, rutenium memiliki beberapa karakteristik yang mengacu pada logam mulia, Seperti milikmu reaktivitas rendah dan ketahanan korosi yang tinggi.
Ini adalah sebuah logam tidak ada di kerak bumi, dengan komposisi rata-rata 10-8% dalam skala besar. Namun, itu lebih hadir di meteorit, seperti pada chondrites dan meteorit dari besi. Rutenium memiliki tujuh isotop alami dan 34 isotop radioaktif.
Dalam bentuk logamnya, rutenium dilindungi oleh lapisan tipis RuO2, yang mencegah oksidasi logam ini oleh O2 sampai suhu 870 K. Rutenium masih dapat bereaksi dengan fluor (F2) dan klorin (Cl2) di bawah pemanasan dan juga diserang oleh asam klorida ketika dicampur dengan oksidator lain seperti KClO4, menghasilkan oksidasi eksplosif.
Zat alkali cair juga memiliki kemampuan untuk bereaksi dengan logam. Namun, dia tidak diserang oleh asam, berada dalam suhu rendah atau tinggi, dan tidak dapat diserang oleh aqua regia.
Salah satu ciri rutenium, yang meluas ke osmium (suatu unsur juga golongan 8), adalah: berbagai macam keadaan oksidasi bahwa elemen ini dapat memiliki: the NOx senyawanya dapat bervariasi dari 0 hingga +8, dengan keadaan +3 menjadi yang paling stabil.
Bilangan oksidasi +8, inklusif, adalah yang tertinggi yang dicapai oleh setiap unsur dalam Tabel Periodik. Contoh zat dengan NOx ini adalah RuO4. Oksida ini beracun, dengan bau yang mengingatkan pada ozon, sangat larut dalam karbon tetraklorida (CCl4). Ini juga merupakan oksidan yang kuat.
Baca juga: Chromium — elemen kimia yang digunakan dalam baja tahan karat karena sifat anti-korosinya
Di mana rutenium dapat ditemukan?
Karena sifatnya yang mulia, rutenium dapat ditemukan dalam bentuk aslinya di alam, bersama dengan MGP lainnya, seperti di Pegunungan Ural dan di wilayah Amerika Utara dan Selatan.
Namun, secara komersial paling sering diperoleh melalui tailing nikel, berasal dari pemurniannya yang berasal dari bijih pentlandit, (Fe, Ni)S. Yang perlu diperhatikan adalah simpanan Afrika Selatan, Rusia, zimbabwe, KITA dan Kanada.
Mendapatkan rutenium
Logam mulia sulit diisolasi.Dalam kasus MGP, kesulitan muncul karena sifat fisikokimianya mirip sampai batas tertentu. Ekstraksi rutenium cukup kompleks, meskipun ada banyak teknik yang tersedia. Di satu sisi, masalahnya adalah menemukan teknik yang aman yang dapat diterapkan dalam realitas industri, dan tidak hanya di laboratorium.
Misalnya, distilasi rutenium tetroksida, RuO4, dapat dibuat di laboratorium dan akan menarik untuk dipisahkan dari MGP lainnya, karena merupakan senyawa yang mudah menguap. Namun, penerapannya dalam skala besar tidak dianjurkan, karena rutenium tetroksida di atas 180 °C bersifat eksplosif. Juga sulit untuk mendapatkannya melalui presipitasi, karena kesamaan kimia dengan MGP lain membuat presipitasi selektif menjadi sulit.
Jadi, cara yang paling sering digunakan adalah melalui ekstraksi pelarut, di mana rutenium dapat dipekatkan dan dipisahkan dari senyawa lain. Salah satu metode adalah konversi ke spesies larut RuCl62-, yang dapat dipisahkan dengan amina tersier dan, akibatnya, menghasilkan rutenium kemurnian di atas 99%.
aplikasi rutenium
Dalam industri, penerapan rutenium dalam paduan logam sangat terlihat, karena: meningkatkan sifat fisikokimia produk. Misalnya, menambahkan 0,1% massa rutenium ke titanium membuat ketahanan korosi meningkat 100 kali lipat.
Namun, sebagian besar rutenium diterapkan dalam studi dan dalam pengembangan produknya. Studi yang melibatkan katalis berdasarkan rutenium mengintegrasikan teknik metatesis dalam sintesis organik, yang bertanggung jawab atas pemenang Yves Chauvin, Robert Grubbs dan Richard Schrock dengan Hadiah Nobel Kimia pada tahun 2005.
Kompleks rutenium juga telah banyak digunakan dalam reaksi hidrogenasi katalitik. asimetris, yang memenangkan Hadiah Nobel Kimia untuk William Knowles, Barry Sharpless dan Ryoji Noyori untuk 2001.
Senyawa rutenium yang dipelajari secara ekstensif adalah kompleks logam ini dengan 2,2'-bipiridin, yang disebut rubi. Diketahui bahwa zat ini dan beberapa turunannya memiliki kapasitas oksidasi yang besar, karena Ru3+, dan reduksi, karena bipiridin. Senyawa rutenium juga telah dipelajari untuk pengembangan sel surya berbiaya lebih rendah dibandingkan dengan yang ada di pasaran.
Tahu lebih banyak:Vanadium — katalis penting untuk industri kimia
sejarah rutenium
Pada tahun 1827, Jakob Berzelius dan Gottfried Osann memeriksa residu yang tersisa dari pelarutan platinum dari Pegunungan Ural dengan aqua regia. Sementara Berzelius tidak menemukan logam baru, Osann yakin dia telah menemukan tiga logam baru dan menamakannya rutenium.
Karl Karlovitch Klaus umumnya dianggap penemu rutenium. Pada tahun 1844, ia mendemonstrasikan bahwa senyawa yang diamati oleh Osann terdiri dari a oksida rutenium tidak murni. Klaus memperoleh sekitar 6 g logam dari limbah platinum tidak larut yang diolah dengan aqua regia.
Nama Rutenia adalah penghargaan untuk Rusia — nama Latin negara itu adalah Rutenia. Klaus menyimpan nama itu sebagai pengakuan atas karya Osann, tetapi juga untuk menghormati tanah airnya.
Latihan diselesaikan di rutenium
pertanyaan 1
Rutenium adalah logam yang memiliki beberapa kemungkinan keadaan oksidasi, mulai dari 0 hingga +8. dalam Ru oksida2ITU3, RuO2 dan RuO4, berapa bilangan oksidasi rutenium masing-masing?
A) 0, +2 dan +4
B) +3, +2 dan +4
C) +3, +4 dan +8
D) +2, +4 dan +5
E) 0, +4 dan +8
Resolusi:
Alternatif C
Dalam oksida, oksigen menjaga NOx sama dengan -2. Dengan demikian, kita dapat menghitung NOx rutenium dalam senyawa sebagai berikut:
Ru2ITU3: 2x + 3(-2) = 0 → 2x – 6 = 0 → 2x = 6 → x = 3
RuO2: y + 2(-2) = 0 → y – 4 = 0 → y = 4
RuO4: z + 4(-2) = 0 → z – 8 = 0 → z = 8
pertanyaan 2
Rutenium mampu membentuk oksida RuO4, senyawa yang unsurnya memiliki muatan tertinggi (NOx) untuk unsur dalam Tabel Periodik. Tentang senyawa ini, kita dapat mengatakan bahwa:
A) Ini adalah oksida netral.
B. Merupakan zat pengoksidasi.
C) NOx rutenium dalam senyawa ini adalah +4.
D. Merupakan zat pereduksi.
Resolusi:
Alternatif B
di RuO4, NOx rutenium adalah +8. Dalam hal ini, dalam reaksi kimia, muatannya tidak dapat meningkat, karena telah mencapai nilai maksimum (yang bahkan terbesar untuk Tabel Periodik). Jadi, dalam proses kimia, NOx dari Ru hanya bisa turun, yaitu rutenium hanya bisa direduksi.
Ketika rutenium direduksi, ia mengoksidasi zat lain yang ada di media reaksi, menyebabkan zat ini dicirikan sebagai oksidan.
Oleh Stefano Araújo Novais
guru kimia
