septiembre 27, 2022
Rutenio

Rutenio: propiedades, valencias, aplicaciones…

Propiedades físicas

  • Densidad/ g dm-3: 12 370 (293 K)
  • Volumen molar: 8.17 (293 K)
  • Resistencia eléctrica: 7.6 (20ºC)

Metales alcalinotérreos 

  • Número atómico: 44
  • Configuración electrónica: [Kr]4d75s1
  • Masa atómica relativa: 101,07 (2)
  • Grupo: 8
  • Electronegatividad: 2,2 
  • Radio atómico: 132.5
  • Período: 5
  • Estados de oxidación: +3

Energía de ionización

  • Primera energía de ionización: 710, 2 kJ/mol
  • Segunda energía de ionización: 1620 kJ/mol
  • Tercera energía de ionización: 2747 kJ/mol

Propiedades térmicas 

  • Calor de fusión: 24 Kj/mol
  • Conductividad térmica: 117 W/(K-m)
  • Calor de atomización: 641.031 kJ/mol
  • Punto de ebullición: 4423 K (4150 °C)
  • Calor de vaporización: 595 kJ/mol
  • Punto de fusión: 2607 K (2334 °C)

Datos cristalográficos

  • Grupo espacial: P63/mmc
  • Longitudes de la celda unidad/pm: a=270.58, c=428.11
  • Estructura cristalina: Hexagonal

Abundancia de elemento

  • Corteza terrestre/ppm: 0.01
  • Atmósfera/ppm: –
  • Océanos/ppm: –  

Isótopos

  • Isótopo:7Ru
  • Masa atómica relativa: 114,928
  • Porcentaje por masa (%): 100

Potenciales estándar de reducción

Semirreacción Eº/V
Ru2+ + 2e- →← Ru(s) +0.45
RuO2(s) + 4H+ + 4e- →← Ru(s) + 2H2O +0.79
RuO4(s) + e- ←→ RuO4 +1.00
RuO4 + e – – →←  RuO4 2- +0.59
RuCl5- + 2e- →←Ru2+ + 5Cl- +0.3
RuCl3 + 3e- →← Ru (s) + 3Cl- +0.68

Historia y descubrimiento del Rutenio

Rutenio

Existen varias teorías acerca del descubrimiento de este metal precioso tan poco conocido: el rutenio. A continuación mostraremos algunas de las historias más recurrentes y de conocimiento popular sobre el hallazgo de este elemento químico.

El primer acercamiento de la ciencia al rutenio del que se tiene constancia data del año 1807 con el químico polaco Jedrzej Sniadecki. Sin embargo, este hecho aún no ha podido ser confirmado. En cambio, otros autores marcan el año 1808 como momento del hallazgo y lo adjudican al científico J.A. Sniadecki.

Otro momento señalado por los estudiosos tuvo lugar en el año 1827. Los químicos sueco y alemán respectivamente, Jöns Berzelius y Gottfried Osann, examinaron residuos de platino disuelto en agua regia. De este experimento pensaron haber encontrado tres nuevos metales, entre ellos el rutenio. 

Tiempo después, en 1844, el químico Karl Claus se percató de que el óxido de platino contenía un metal nuevo. De esta forma, pudo conseguir seis gramos de este elemento de una porción del platino insoluble en agua regia. Este descubrimiento figura como el momento oficial de la aparición del rutenio. 

Este metal se encuentra fundamentalmente en los minerales osmiridio y laurita, así como en el platino. Resulta un elemento muy raro que constituye solamente el 0.001 ppm de la corteza terrestre. Su extracción se realiza en países como Rusia, Estados Unidos y Canadá, países del Norte y fríos. En la actualidad su precio oscila entre los 270 dólares por cada onza

Aplicaciones del Rutenio

El rutenio, metal y elemento químico de la tabla periódica, resulta un componente con más de una utilidad. Su empleo en varias esferas de producción ya es imprescindible para obtener determinados productos. Es así como su extracción ha ganado importancia en los últimos años. 

El rutenio es un metal duro y blanco que puede ser manejado únicamente a altas temperaturas y con dificultades. Es lustroso y no se ve afectado por el contacto con el aire, el agua o con los ácidos. Aun así reacciona en ante los alcaloides. 

Se considera un excelente catalizador, utilizado en reacciones con hidrogenación, isomerización, oxidación y reformación. Aunque sus usos son mínimos, llega a ser un buen endurecedor tanto para el platino como para el paladio. A pesar de ser un metal duro, es también sumamente quebradizo, lo cual imposibilita su uso industrial

Rutenio en la electrónica 

En el ámbito electrónico el rutenio tiene aplicaciones de suma importancia. En primer lugar es utilizado para la fabricación de chips y contactos eléctricos. Del mismo modo se emplea en aplicaciones donde es inminente la resistencia al agua y a la corrosión elevada.

Sus aleaciones con otros metales preciosos se han utilizado para contactos eléctricos. En esta esfera es igualmente necesario como endurecedor para plumines de estilográficas, relés de contacto eléctrico y filamentos. También es empleado en la producción de colores cerámicos, en la galvanoplastia y como catalizador. 

La joyería y el rutenio

Aunque en muy pequeña medida, este metal es también utilizado en la joyería. Sus propiedades facilitan su empleo para recubrir otros metales en las prendas que se fabrican. En este caso, se aprovechan, sobre todo, sus excelentes propiedades como conductor. 

Rutenio y la industria química

Igualmente, en la industria química, el rutenio se utiliza para la producción de cloro. En este proceso ayuda para recubrir los ánodos de las celdas electroquímicas. Asimismo, es de gran utilidad en la fabricación de amoníaco y ácido acético

Rojo de rutenio y su aplicación

El rojo de rutenio, también llamado oxicloruro de rutenio amoniacado, es ampliamente utilizado en varias esferas. Fundamentalmente, se emplea como reactivo de microscopía para pectinas gomas, bacterias y tejidos animales, entre otros muchos elementos. 

Precauciones y efectos del rutenio sobre la salud y el medio ambiente

A pesar de lo raro que resulta encontrar los compuestos del rutenio, se debe ser muy precavido. Este elemento y sus componentes resultan altamente tóxicos y carcinógenos. A pesar de ello, posee también elementos positivos para la salud. 

Efectos del rutenio para la salud

El Rutenio 106 figura entre los radionucleidos implicados en las pruebas atmosféricas de las armas nucleares. Por tanto, constituye un radionucleido de larga vida que continuará produciendo cáncer en la población. En el caso de ingestión de este metal, el cuerpo lo retendrá en los huesos. 

Por otra parte, el óxido de Rutenio, resulta también tóxico, volátil y produce manchas en la piel. En su uso para la galvanoplastia, puede resultar irritante para piel y ojos. Como factor positivo puede mencionarse su efectividad en el tratamiento de melanomas malignos localizados en la úvea

El rojo de rutenio, resulta inflamatorio para los ojos. Por su parte, el tetraóxido de rutenio es vólatil, irritante y altamente peligroso para todo el tracto respiratorio. 

Efectos del rutenio en el medio ambiente

En cuanto a sus efectos dañinos para el medio ambiente, no han quedado registrados procesos negativos. Sin embargo ha resultado una alarma para la comunidad científica su posible presencia en el entorno ambiental por sus propiedades nucleares. 

Aunque posee numerosos efectos dañinos, sus propiedades y efectividad para algunos procesos lo hacen figurar como elemento de importancia. El rutenio es un metal con excelentes resultados en muchas esferas y con gran trascendencia a nivel global. 

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