Оксид рутения(IV)

Оксид рутения(IV) — неорганическое соединение, оксид металла рутения с формулой RuO₂, сине-чёрные кристаллы, не растворимые в воде, образует гидраты.

Оксид рутения​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид рутения​(IV)​
Традиционные названия	Окись рутения(IV)
Хим. формула	RuO2
Физические свойства
Состояние	сине-чёрные кристаллы
Молярная масса	133,07 г/моль
Плотность	6,97 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 955 °C
Энтальпия
• образования	−305 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12036-10-1
PubChem	82848
Рег. номер EINECS	234-840-6
SMILES	O=[Ru]=O
InChI	InChI=1S/2O.Ru WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	74760
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Окисление рутения при нагревании:

$\mathsf{R}\mathsf{u}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Ru+O_{2}\ {\xrightarrow {400^{o}C}}\ RuO_{2}}}$ 

• Разложение при нагревании оксида рутения(VIII):

$\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {RuO_{4}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ RuO_{2}+O_{2}}}$ 

• Реакция оксида рутения(VIII) и перекиси водорода:

$\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {RuO_{4}+2H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ RuO_{2}\downarrow +2O_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$ 

• Разложение кислотами тетраоксорутенат(VI) калия

$\mathsf{3}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {3K_{2}RuO_{4}+4HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2KRuO_{4}+RuO_{2}\downarrow +4KCl+2H_{2}O}}$ 

• Окисление кислородом хлорида рутения(III)

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{600}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2RuCl_{3}+2O_{2}\ {\xrightarrow {600-700^{o}C}}\ 2RuO_{2}\downarrow +3Cl_{2}}}$ 

Физические свойстваПравить

Оксид рутения(IV) образует сине-чёрные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа P 4/mnm, параметры ячейки a = 0,451 нм, c = 0,311 нм, Z = 2.

Из раствора осаждается гидрат RuO₂•n H₂O.

Не растворяется в воде, р ПР = 49,0.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{950}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{1250}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {RuO_{2}\ {\xrightarrow {950-1250^{o}C}}\ Ru+O_{2}}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{1300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}\mathsf{+}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {2RuO_{2}\ {\xrightarrow {1300^{o}C}}\ Ru+RuO_{4}}}$ 

• Растворяется в концентрированной соляной кислоте, насыщенной хлором:

$\mathsf{3}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {3RuO_{2}+12HCl\ {\xrightarrow {\ }}RuCl_{4}+2RuCl_{3}+Cl_{2}\uparrow +6H_{2}O}}$ 

• Окисляется кислородом:

$\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{700}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{1400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {RuO_{2}+O_{2}\ {\xrightarrow {700-1400^{o}C}}\ RuO_{4}}}$ 

• Реагирует с перекисью натрия при сплавлении:

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{700}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{800}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2RuO_{2}+3Na_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {700-800^{o}C}}\ 2Na_{3}RuO_{4}+O_{2}}}$ 

• Восстанавливается водородом:

$\mathsf{R}\mathsf{u}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{u}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {RuO_{2}+2H_{2}\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ Ru+2H_{2}O}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.