Валентность рутения (Ru)

 Теория:

Валентность рутения (Ru) — это способность образовывать в соединениях три основных химические связи, то есть III (три),  IV (четыре) и VIII (восемь).

А также может проявлять валентность II, V, VI, VII.

Относится к переходным металлам, которые находятся в 8-й группе периодической таблицы (в старой форме таблицы – VIIIb).

Причина переменной валентности: У рутения, как и у других переходных металлов, валентные электроны могут находиться как на внешней, так и на пред внешней электронной оболочке.

Что позволяет ему образовывать различное количество химических связей.

Например: II: RuCl₂​, III: RuCl₃, IV: RuO₂​, V: RuF_5, VI: RuF₆, VII: K[RuF₆​], VIII: RuO4​.

Как определить валентность рутения

Валентность рутения можно определить несколькими способами:

1. По периодической системе.
2. По электронной конфигурации.
3. По соединениям.

✅ По периодической системе: Рутений находится в 8-й группе, что указывает на его высшую валентность — VIII.

✅ По электронной конфигурации: Электронная конфигурация рутения — [Kr]4d⁷5s¹.

У него восемь валентных электронов, которые могут участвовать в образовании связей, но чаще всего он проявляет валентности от II до VIII.

✅ По соединениям: В оксиде рутения (IV) (RuO₂​), валентность кислорода равна II, а валентность рутения можно вычислить по формуле:

(II × 2) ÷ 1 = IV.

Почему валентность рутения II, III, IV, V, VI, VII, VIII

Переменная валентность рутения обусловлена наличием восьми валентных электронов (5s¹ и 4d⁷), которые находятся на близких по энергии подуровнях.

Атом рутения может использовать различное количество этих электронов для образования химических связей:

➡️ Валентность VIII: Наивысшая валентность, характерная для рутения в соединении RuO₄​ (тетроксид рутения).

В этом случае в связях участвуют все восемь электронов.

➡️ Валентность VII: Встречается редко, например, в гексафторорутенате калия (K[RuF₆​]).

➡️ Валентность VI: Встречается в гексафториде рутения (RuF₆​).

➡️ Валентность V: Встречается в пентафториде рутения (RuF₅​).

➡️ Валентность IV: Одна из наиболее стабильных и распространённых.

В этом случае в образовании связей участвуют четыре электрона. Пример: RuO₂​.

➡️ Валентность III: Также является стабильной и распространённой. В этом состоянии используются три валентных электрона.

Пример: RuCl₃​.

Валентность II: Низшая из возможных валентностей, встречается в соединениях.

Например, в дихлориде рутения (RuCl₂​).

 Пример решения:

Дано: Определите валентность рутения в соединении RuO₄​.

Решение:

Валентность кислорода (O): Кислород имеет валентность II.

Определение валентности рутения (Ru): Умножим валентность кислорода на его индекс и разделим на индекс рутения:

x = (II × 4) ÷ 1 = VIII.

Ответ: Валентность рутения в RuO₄​ равна VIII.

 Часто задаваемые вопросы