루테늄

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루테늄(44Ru)
44 TcRuRh
Fe

Ru

Os
일반적 성질
, 주기, 구역 8족, 5주기, d-구역
화학 계열 전이 금속
겉보기 은회색
Ru,44.jpg
원자 질량 101.07(2) g/mol
전자 배열 [Kr] 4d7 5s1
준위전자 2, 8, 18, 15, 1
루테늄의 전자껍질 (2, 8, 18, 15, 1)
물리적 성질
상태 고체
밀도 (실온) 12.45 g·cm−3
액체 밀도 (녹는점) 10.65 g·cm−3
녹는점 2607 K
끓는점 4423 K
융해열 38.59 kJ/mol
기화열 591.6 kJ/mol
열용량 (25 °C) 24.06 J/(mol·K)
증기압
압력(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
온도(K) 2588 2811 3087 3424 3845 4388
원자의 성질
산화수 2, 3, 4, 6, 8
(약산성 산화물)
전기 음성도 2.2 (폴링 척도)
이온화 에너지 1차: 710.2 kJ/mol
2차: 1620 kJ/mol
3차: 2747 kJ/mol
원자 반지름 130 pm
원자 반지름 (계산) 178 pm
공유 반지름 126 pm
그 밖의 성질
결정 구조 육방정계
자기적 질서 상자성
전기저항률 (0 °C) 71 nΩ·m
열전도율 (300 K) 117 W/(m·K)
열팽창계수 (25 °C) 6.4 µm·m−1·K−1
음속 (막대) (20 °C) 5970 m/s
영률 447 GPa
전단 탄성 계수 173 GPa
푸아송 비 0.30
모스 굳기 6.5
브리넬 굳기 2160 MPa
CAS 등록번호 7440-18-8
주요 동위 원소
동위체 존재비 반감기 DM DE
(MeV)
DP
97Ru 합성 2.9 d ε - 97Tc
γ 0.215, 0.324 -
98Ru 1.88% 안정
99Ru 12.7% 안정
100Ru 12.6% 안정
101Ru 17.0% 안정
102Ru 31.6% 안정
103Ru 합성 39.26 d β- 0.226 103Rh
γ 0.497 -
104Ru 18.7% 안정
106Ru 합성 373.59 d β- 0.039 106Rh
동위 원소 목록

루테늄(←영어: ruthenium 루시니엄[*], 문화어: 루테니움←독일어: Ruthenium 루테니움[*])은 화학 원소로 기호는 Ru(←라틴어: ruthenium 루테니움[*]), 원자 번호는 44이다. 백금족에 속하는 희귀한 전이 금속으로, 백금 광석에서 함께 산출되며, 백금 합금촉매로 쓰인다. 라틴어로 러시아를 뜻하는 루테니아에서 비롯되었다.

물리적 성질[편집]

루테늄은 은회색의 단단한 전이금속(모스경도 6.5)이며 분말을 검은색을 띤다. 실온에서는 백금과 비슷하게 생겼으나 백금보다 훨씬 단단하면서도 잘 깨진다. 상자성을 띠며 결정체는 육방조밀격자 구조를 가진다. 녹는점, 끓는점이 매우 높으며 밀도는 12.45g/cm3이다. 같은 족 원소인 보다 열과 전기를 더 잘 전달한다. 몰리브데넘과의 합금은 초전도 성질을 띠고 이다.

화학적 성질[편집]

루테늄은 다른 백금족 원소들과 마찬가지로 반응성이 작은 금속이다. 그러나 분말 상태에서는 비교적 반응성이 크며 기체를 다량으로 흡수하기도 한다. 비산화성 산에는 녹지 않으며 100oC 이하의 온도에서는 왕수에도 녹지 않는다. 용융 알칼리에는 공기가 있으면 녹을 수 있으며 과산화 나트륨(Na2O2)이나 염소산 칼륨(KClO3)와 같은 산화성 용제가 있으면 더욱 잘 녹아 루테늄산 이온(RuO4 2-)이 된다. 실온의 공기에서는 산소와 반응하지 않고 800oC 이상의 온도에서 검은 자줏빛의 이산화 루테늄(RuO2)이 된다. 대부분의 비금속과 고온에서 느리게 반응한다. 그러나 플루오린이나 염소와 같은 산화제와는 쉽게 반응하는데 플루오린 기체와는 육플루오린화 루테늄(RuF6)을, 염소 기체와는 삼염화 루테늄(RuCl3)을 만든다. 루테늄은 산화수가 +1~+8, -2인 화합물들이 알려져 있으나, 화합물에서 흔한 산화상태는 +2, +3, +4이다. +8 화합물로 사산화 루테늄(RuO4)이 있는데 이는 녹는점이 25.4oC, 끓는점이 40oC인 휘발성 금속 산화물이다. 이는 같은 족의 오스뮴 산화물인 사산화 오스뮴 OsO4(녹는점 40.25oC, 끓는점129.7oC)과 성질이 비슷하며 자극적인 냄새가 난다.

외부 연결[편집]