Rutênio

É um escasso metal de transição, encontrado principalmente em minas de platina. É muito usado como catalisador (substância que altera a velocidade de uma reação sem ser consumido durante o processo), além da composição de ligas metálicas muito resistentes, tais como paládio ou platina.

O rutênio é encontrado em quatro formas cristalinas distintas. É um metal branco, duro e frágil. Pode ser dissolvido em bases fundidas e não pode ser atingido por ácidos em temperatura ambiente. Em altas temperaturas é capaz de reagir com halogênios e também com hidróxidos.

Está presente em poucos minerais, que não são comerciais. Entre eles, na laurita RuS2 e na pentlandita, (Fe, Ni)9S8 . A maior abundância de rutênio está nos Montes Urais (fronteira entre Europa e Ásia) e na América.

Rutênio e demais elementos do grupo da platina, quase sempre encontrados juntos, são separados através de diversos processos químicos, de forma a aproveitar as diferenças químicas de cada um deles.

Pequenas quantidades de rutênio são utilizadas para aumentar a dureza da platina e do paládio. Além disso, o acréscimo do elemento pode aumentar significativamente a resistência de corrosão do titânio.

História

Embora os químicos Jöns Berzelius e Gottfried Osann quase tenham descoberto o rutênio em 1827, foi o químico alemão, Karl Claus que o descobriu definitivamente, em 1844. Claus conseguiu observar que óxido de rutênio continha um novo metal e obteve 6 gramas de rutênio da parte da platina que não se dissolve na água régia.

Em 1827 Berzelius e Osann também examinaram os resíduos da dissolução de uma amostra de platina proveniente dos Urais com água régia. Osann pensou que havia encontrado três novos metais e lhes deu nomes, sendo um deles o rutênio.

Antes disso, há especulações de que o químico polaco Jedrzej Sniadecki tenha isolado o elemento em 1807, nomeando-o como vestium. Contudo, o feito não foi confirmado e o químico retirou seu pedido.

Isótopos

É possível encontrar sete isótopos de rutênio na natureza. Os radioisótopos mais estáveis de rutênio são:

106Ru – vida média de 373,59 dias;
103Ru – vida média de 39,26 dias;
97Ru – vida média de 2,9 dias.

Além desses, há outros 15 radioisótopos com massas atômicas desde 89,93 u (90Ru) até 114,928 u (115Ru). Porém, o tempo de vida média deles é muito curto, em torno de cinco minutos. A exceção é o 95Ru, cuja vida média é de 1,643 horas, e o 105Ru, de 4,44 horas.

Propriedades

O rutênio é o elemento químico de número atômico 44 (44 prótons e 44 elétrons). O metal de transição localiza-se no grupo 8 ou grupo do ferro. A massa molar atômica do rutênio é 101,07 u.

Aplicações / Utilidades

Como já mencionado, uma das principais aplicações do rutênio é no endurecimento do paládio e da platina. As ligas metálicas são empregadas em contatos elétricos de alta resistência ao desgaste.

Além disso, quando é incorporado ao titânio, formando uma liga, consegue aumentar a resistência a corrosão.

Também é usado como catalisador em muitas reações. Uma das mais importantes é na indústria petroquímica. No processo de refinamento do petróleo, o óxido de rutênio em uma suspensão aquosa de partículas de CdS, faz com que o sulfeto de hidrogênio, H2S, se decomponha pela luz.

Dados

Massa atômica – 101,07 u
Configuração eletrônica – 4d7 5s1
Elétrons – 2, 8, 18, 15, 1
Estado da matéria – sólido
Ponto de fusão – 2607 K
Ponto de ebulição – 4423 K
Entalpia de fusão – 24 kJ/mol
Entalpia de vaporização – 595 kJ/mol