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Lexikon der Chemie: Ruthenium

Ruthenium, Symbol Ru, chem. Element aus der VIII. Nebengruppe des Periodensystems, der Untergruppe der leichten Platinmetalle zugehöriges Edelmetall; Z 44, Atommasse 101,07, Wertigkeit maximal VIII, ferner II bis VII, 0, -II, D. 12,45 g cm-3, F. 2450 °C, Kp. 4150 °C, elektrische Leitfähigkeit 14,9 Sm/mm2, Standardelektrodenpotential (Ru/Ru2+) + 0,45 V.

Eigenschaften. R. ist ein hexagonal kristallisierendes, silberweißes und sprödes, gegenüber chem. Agenzien sehr widerstandsfähiges Metall. Säuren greifen es in Abwesenheit von Luftsauerstoff nicht an. Beim Erhitzen von R. im Sauerstoffstrom bilden sich die Rutheniumoxide RuO4 und RuO2. Mit Chlor reagiert R. bei Rotglut zu Ruthenium(III)-chlorid RuCl3. In oxidierenden Alkalischmelzen – MOH/ M2O2 oder MOH/MNO3 – löst sich R. unter Bildung von Ruthenaten(VI) M2RuO4. Charakteristisch für R. sind die leichte Bildung und hohe Beständigkeit des Tetroxids, die Existenz des Hexa-, Penta- und Tetrafluorids sowie die Neigung zur Ausbildung oktaedrischer Komplexe des 2- und 3wertigen Metalls.

Analytisches. Zum Nachweis von R. nutzt man Bildung und Flüchtigkeit von Ruthenium(VIII)-oxid RuO4. Durch dessen Absorption in konz. Salzsäure erhaltene rotbraune Lösungen erleiden bei Zinkzugabe eine charakteristische Farbänderung nach Dunkelblau.

Vorkommen. R. ist am Aufbau der Erdkruste mit etwa 10-7 % beteiligt, es gehört zu den seltenen Metallen und tritt als Begleiter des Platins auf (Platinmetalle). Das sehr seltene Mineral Laurit RuS2 ist ein Homologes des Pyrits.

Gewinnung. R. wird als Nebenprodukt bei der Platinherstellung gewonnen (Platinmetalle). Anfallende Lösungen, die R. z. B. als Kaliumruthenat(VI) K2[RuO4]·H2O oder als Kaliumhexachlororuthenat K3[RuCl6] enthalten, werden unter Zusatz kräftiger Oxidationsmittel, wie Chlor oder Kaliumpermanganat, destilliert, entweichendes RuO4 wird durch Salzsäure absorbiert und das durch Kristallisation erhaltene Ammonium-hexachlororuthenat mit Wasserstoff bei 800 °C zu R. reduziert.

Verwendung. R. dient zur Herstellung von Präzisions-Schichtwiderständen und Temperaturmeßgeräten. Es wird als härtender Bestandteil von Platin- und Palladiumlegierungen (Platinlegierungen) verwendet und Titanlegierungen zulegiert.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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