روثينيوم

الروثينيوم، وهو معدن أبيض صلب متعدد التكافؤ، يُعد عضواً في مجموعة البلاتين ويقع في المجموعة 8 من الجدول الدوري: بينما تحتوي جميع عناصر المجموعة 8 الأخرى على إلكترونين في الغلاف الخارجي، يحتوي الروثينيوم على إلكترون واحد فقط (الإلكترون النهائي يكون في غلاف أدنى). يُلاحظ هذا الشذوذ في المعادن المجاورة مثل النيوبيوم (41)، الموليبدينوم (42)، والروديوم (45). يحتوي الروثينيوم على أربعة تعديلات بلورية ولا يتأكسد في الظروف المحيطة؛ يتأكسد بالتسخين حتى 800 درجة مئوية (1,070 كلفن). يذوب الروثينيوم في القلويات المنصهرة ليعطي ruthenates (RuO4)، ولا يهاجمه الأحماض (حتى الماء الملكي) ولكنه يُهاجم بالهالوجينات في درجات حرارة مرتفعة. في الواقع، يُهاجم الروثينيوم بسهولة بواسطة عوامل الأكسدة. تُزيد كميات صغيرة من الروثينيوم من صلابة البلاتين والبلاديوم. تتزايد مقاومة التيتانيوم للتآكل بشكل ملحوظ بإضافة كمية صغيرة من الروثينيوم. يمكن طلاء المعدن بالتغليف الكهربائي والتفكك الحراري. يُعد سبيكة الروثينيوم والموليبدينوم معروفة بقدرتها على الموصلية الفائقة في درجات حرارة أقل من 10.6 كلفن. الروثينيوم هو المعدن الوحيد من الدورة الانتقالية 4d الذي يمكنه تحمل حالة الأكسدة +8، ورغم ذلك يكون أقل استقراراً من نظيره الأثقل الأسموم: هذه هي المجموعة الأولى من اليسار في الجدول حيث تُظهر المعادن الانتقالية من الصف الثاني والثالث فروقاً ملحوظة في السلوك الكيميائي. مثل الحديد ولكن على عكس الأسموم، يمكن للروثينيوم تشكيل كاتيونات مائية في حالات الأكسدة المنخفضة +2 و+3. يُعد الروثينيوم الأول في الاتجاه النزولي في نقاط الانصهار والغليان والتأثيل الذري في معادن الانتقال 4d بعد الحد الأقصى الذي يُشاهَد في الموليبدينوم، وذلك لأن الغلاف 4d يكون ممتلئاً بأكثر من النصف والإلكترونات تسهم بشكل أقل في الترابط المعدني (يُظهر التكنيتيوم، العنصر السابق، قيمة منخفضة بشكل استثنائي نظراً لتكوين نصف الغلاف [Kr]4d5s، رغم أنه ليس بعيداً عن الاتجاه في سلسلة معادن 4d مثلما يحدث للمنغنيز في سلسلة معادن 3d الانتقالية). على عكس نظيره الأخف الحديد، يكون الروثينيوم مغناطيسياً في درجة حرارة الغرفة، كما هو الحال مع الحديد فوق نقطة كوري. قيم جهود الاختزال في المحلول المائي الحمضي لبعض أيونات الروثينيوم الشائعة مبيّنة أدناه:

بصفته العنصر الرابع والسبعين من حيث الوفرة في قشرة الأرض، يُعتَبر الروثينيوم نادراً نسبياً، ويوجد في حوالي 100 جزء من التريليون. عموماً، يُعثَر على هذا العنصر في خامات مع معادن مجموعة البلاتين الأخرى في جبال الأورال وفي أمريكا الشمالية والجنوبية. كما توجد كميات صغيرة بأهمية تجارية في بنتلانديت المستخرج من سودبيري، أونتاريو، كندا، وفي ترسبات البيروكينيت في جنوب أفريقيا. الشكل الطبيعي للروثينيوم هو معدن نادر جداً (يستبدل عنصر Ir جزءاً من Ru في بنيته).