7 Эмиссионные свойства рутения

Эмиссионные свойства рутения изучены недостаточно полно. Известно, что платиновые металлы обладают наибольшей работой выхода электронов в соответствующих периодах системы элемен­тов Менделеева. Это объясняется увеличением сил связи электронов вдоль больших периодов. Значение работы выхода электронов для поликристаллического рутения равно 4,6 эВ.

В работе   приведены сведения об изучении эмиссионных свойств монокристаллического рутения. Применяя термоэлектрон­ный метод определения работы выхода электрона при Т=1600К найдено, что работа выхода с плоскости (0001) монокристалла Ru составляет 5,04 эВ, с плоскости (1010) - 5,08 эВ, а с плоскости (1124) - 4,55 эВ.

8 Оптические свойства рутения

Оптические свойства металлов непосредственно связаны с их проводимостью. Основные оптические особенности металлов - это большая отражательная способность в широком спектральном ин­тервале и большой коэффициент поглощения.

Отражательная способность металлов платиновой группы имеет практическое значение для получения технических зеркал. Отражательная способность монокристаллов рутения в диапазоне волн 3 000 - 12 000 А исследовалась Савицким .

9 Химические свойства рутения

Рутений является первым элементом в периоде, у которого на­чинается заполнение предвнешнего слоя вторым электроном. При­нято считать, что один из s-электронов переходит на d-подуро- вень и электроны внешних подоболочек распределены следующим образом: 4d⁷5s¹.

Отличительной особенностью рутения является то, что для этого элемента найдены соединения со всеми степенями окисления от 0 до 8 включительно. В нижеприведенных таблицах указаны важнейшие из соединений рутения; в основном это комплексы, «простые» соединения рутения относительно немногочисленны.

9.1 Химические свойства металлического рутения

Как и остальные платиновые металлы, рутений характеризует­ся большой химической стойкостью. При нормальных условиях в кислороде или на воздухе поверхность металлического рутения покрыта тонкой оксидной пленкой, которая предохраняет металл от дальнейшего окисления. Однако свежевосстановленный рутений в мелкораздробленном состоянии реагирует с кислородом довольно интенсивно, разогреваясь до температуры красного кале­ния. Нагревание металлического рутения в атмосфере кисло­рода до температуры 1000° С приводит к образованию на поверх­ности твердого оксида RuO₂. При температуре выше 700° С наблюдаются потери в весе, что объясняется образованием лету­чего оксида RuO₄. Потери в весе находятся в прямолинейной зависимости от времени нагрева.

Из галогенов при обычной температуре с рутением реагирует только фтор, давая летучий продукт RuF₅ [71]. Хлорирование порошка рутения осуществляется при нагревании в широком ин­тервале температур (280—840°С), при этом главным продуктом реакции является RuCl₃ [72, 73]. Нагревание рутения с бромом в автоклаве при 20 атм СОг и 450°С приводит к образованию броми­да RuBr₃ [74]. При обычных условиях рутений не реагирует с йодом, однако спиртовой раствор йода оказывает коррозионное действие.

В кислотах и царской водке компактный рутений не раство­ряется даже пр,и нагревании. Губчатый рутений медленно реаги­рует с концентрированным раствором хлористоводородной кисло­ты, насыщенным кислородом в запаянном сосуде. В смеси газо­образной хлористоводородной кислоты с воздухом или кислородом при температуре около 250° С проходит хлорирование мелкораз­дробленного рутения полностью. Окисление металла до RuO₄ на­блюдается при нагревании рутения с концентрированной НСl или раствором HN0₃ в присутствии избытка КСlOз, при действии H₅JO₆, а также в растворах щелочных гипохлоритов.