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Rutenio

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Nombre, símbolo, Z:	Rutenio, Ru, 44
Serie química:	Metales de transición
Grupo, periodo, bloque:	8, 5 , d
Configuración electrónica:	[Kr] 4d⁷ 5s¹

Propiedades atómicas

Masa atómica:

101,07 uma

Radio atómico:

178

- Medio †

130 pm

- Covalente

126 pm

- De Van der Waals

Sin datos

N.º de oxidación (óxido):

2, 3, 4, 6, 8 (base)

Electronegatividad:

2,2 (Pauling)

Potencial de ionización:

710,2 kJ/mol

- 2.º = 1620

- 3.º = 2747

† Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

Propiedades físicas
Estado:	Sólido
Estructura cristalina:	Hexagonal
Color:	Blanco grisáceo
Densidad:	12370 (kg/m³)
Dureza:	6,5 (Mohs)
Conductividad eléctrica:	1,37×10⁶ S/m
Conductividad térmica:	117 W/(m·K)
Calor específico:	238 J/kg·K
Punto de fusión:	2607 K
Entalpía de fusión:	24 kJ/mol
Punto de ebullición:	4423 K
Entalpía de vaporización:	595 kJ/mol
Presión de vapor:	1,4 Pa a 2523 K
Velocidad del sonido:	5970 m/s a 293,15 K

Isótopos más estables

Iso.	AN (%)	VM	MD	ED (MeV)	PD
⁹⁶Ru	5,52	Estable con 52 neutrones
⁹⁸Ru	1,88	Estable con 54 neutrones
⁹⁹Ru	12,7	Estable con 55 neutrones
¹⁰⁰Ru	12,6	Estable con 56 neutrones
¹⁰¹Ru	17,0	Estable con 57 neutrones
¹⁰²Ru	31,6	Estable con 58 neutrones
¹⁰⁴Ru	18,7	Estable con 60 neutrones
¹⁰⁶Ru	Sintético	373,59 d	β^-	0,039	¹⁰⁶Rh

Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.

El rutenio es un elemento químico de número atómico 44 situado en el grupo 8 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ru. Es un metal de transición, poco abundante, del grupo del platino. Se encuentra normalmente en menas de platino y se emplea como catalizador en algunas aleaciones de platino.

Características principales

Es un metal blanco duro y frágil; presenta cuatro formas cristalinas diferentes. Se disuelve en bases fundidas, y no es atacado por ácidos a temperatura ambiente. A altas temperaturas reacciona con halógenos y con hidróxidos. Se puede aumentar la dureza del paladio y el platino con pequeñas cantidades de rutenio. Igualmente, la adición de pequeñas cantidades aumenta la resistencia a la corrosión del titanio de forma importante. Se ha encontrado una aleación de rutenio y molibdeno superconductora a 10,6 K.

Los estados de oxidación más comunes son +2, +3 y +4. Existen compuestos en los que presenta un estado de oxidación desde 0 a +8, y también -2. El tetraóxido de rutenio, RuO₄ (estado de oxidación +8), es muy oxidante, más que el análogo de osmio, y se descompone violentamente a altas temperaturas.

Aplicaciones

Debido a su gran efectividad para endurecer al paladio y al platino, se emplea en las aleaciones de estos metales que se usan en contactos eléctricos con una alta resistencia al desgaste.
Se incorpora al titanio como elemento de aleación para aumentar la resistencia a la corrosión. Un 0,1% la mejora en unas cien veces.
Al igual que otros elementos del grupo del platino, se puede emplear como catalizador en distintos procesos. El sulfuro de hidrógeno, H₂S, se puede descomponer por la luz empleando óxido de rutenio en una suspensión acuosa de partículas de CdS. Esto puede ser útil en la eliminación de H₂S de las refinerías de petróleo y de otros procesos industriales.
Recientemente, se ha encontrado que algunos compuestos organometálicos de rutenio tienen actividad antitumoral

Historia

El rutenio (del latín Ruthenia, que significa "Rusia") fue descubierto por Karl Klaus en 1844. Observó que el óxido de rutenio contenía un nuevo metal y obtuvo seis gramos de rutenio de la parte de platino que es insoluble en agua regia.

En 1827 Berzelius y Gottfried Osann casi lo descubrieron al examinar los residuos que quedaban al disolver una muestra de platino procedente de los Urales con agua regia. Osann pensó que había encontrado tres nuevos metales, a los que dio nombre, siendo uno de ellos el rutenio.

Es posible que el químico polaco Jedrzej Sniadecki aislara este elemento en 1807, pero este hecho no fue confirmado.

Abundancia y obtención

Se encuentra en pocos minerales y no son comerciales; en la laurita, RuS₂, y en pequeñas cantidades en la pentlandita, (Fe,Ni)₉S₈. Este elemento generalmente se encuentra junto con otros elementos del grupo del platino, en los Urales y en América, formando aleaciones.

Los elementos del grupo del platino, que normalmente están juntos, se separan entre sí mediante una serie de procesos químicos, distintos según cómo se encuentren, aprovechando las diferencias químicas existentes entre cada elemento.

Compuestos

En sus compuestos, el rutenio presenta variados estados de oxidación, alcanzando el +8, aunque los más comunes son +2, +3 y +4.

Hay algunos parecidos con los compuestos del osmio, del mismo grupo, pero la química de ambos difiere bastante de la del hierro, también en el mismo grupo.

El tetraóxido de rutenio, RuO₄, es muy oxidante, más que el análogo de osmio, y se descompone violentamente a temperaturas altas.
Algunos complejos de Ru⁺² y Ru⁺³ se pueden emplear en tratamientos contra el cáncer. Por ejemplo, el H(im)[RuCl₄(im)₂], siendo im = imidazol.

Isótopos

En la naturaleza se encuentran siete isótopos de rutenio. Los radioisótopos más estables de rutenio son el Ru-106, el Ru-103 y el Ru-97, con vidas medias de 373,59 días, 39,26 días y 2,9 días respectivamente.

Se han caracterizado otros quince radioisótopos con pesos atómicos desde 89,93 uma (Ru-90) hasta 114,928 uma (Ru-115). La mayoría de éstos con vidas medias de menos de cinco minutos, excepto el Ru-95, de 1,643 horas, y el Ru-105, de 4,44 horas.

El principal modo de desintegración de los isótopos más ligeros que el más abundante (Ru-102) es la captura electrónica obteniéndose isótopos de tecnecio, mientras que el de los más pesados es la desintegración beta produciendo isótopos de rodio.

Precauciones

El tetraóxido de rutenio, RuO₄, similar al tetraóxido de osmio, es altamente tóxico y puede explotar. El rutenio no juega ningún papel biológico pero puede ser carcinógeno y se puede bioacumular en los huesos.