L’Élémentarium
Le chimiste Karl Ernst Claus isola un nouvel élément en 1844. Membre de l’Académie des sciences de Russie lors de sa découverte, il décide de nommer celui-ci d’après ce pays. Ruthénium vient du nom latin ruthenia qui désigne la région actuellement connue comme étant la Russie.
| Numéro atomique | Masse atomique | Configuration électronique | Structure cristalline | Rayon métallique pour la coordinence 12 |
| 44 | 101,07 g.mol-1 | [Kr] 4d7 5s1 | hexagonale compacte de paramètres a = 0,2706 nm et c = 0,4281 nm | 133,9 pm |
| Masse volumique | Dureté | Température de fusion | Température d’ébullition | Conductibilité électrique | Conductibilité thermique | Solubilité dans l’eau |
| 12,30 g.cm-3 | 6,5 | 2 310°C | 3 900°C | 13,7.106 S.m-1 | 117 W.m-1.K-1 | insoluble |
| Électronégativité de Pauling | pKa : H2RuO5/HRuO5– | pKa : HRuO5–/RuO52- |
| 2,2 | 0 | 11,2 |
Potentiels standards :
| RuO2(s) + 4Haq+ + 4e = Ru(s) + 2H2O | E° = 0,79 V |
| RuO42- + 2H2O + 2e = RuO2(s) + 4OH– | E° = 0,35 V |
| RuIV + e = RuIII | E° = 0,86 V |
| RuO4 + e = RuO4– | E° = 1,00 V |
| RuO4– + e = RuO42- | E° = 0,59 V |
Ruthénium cristallisé :
|
Ruthénium gazeux :
|
Le ruthénium (Ru), avec le platine (Pt), le palladium (Pd), le rhodium (Rh), l’iridium (Ir) et l’osmium (Os) forme la famille des métaux du groupe du platine (PGM en anglais) ou platinoïdes. Ces éléments, possédant des propriétés chimiques proches sont associés dans leurs gisements. Par contre, leurs propriétés physiques sont différentes : le platine et le palladium sont ductiles et faciles à mettre en forme alors que le ruthénium et l’osmium sont durs et cassants, Ru, Rh et Pd ont des densités comprises entre 12 et 12,5, alors que celles de Pt, Ir et Os sont comprises entre 21,4 et 22,6.
Dans les données qui suivent ne sont précisées que celles spécifiques au ruthénium, des données plus générales, pour l’ensemble des platinoïdes, sont développées avec le produit platinoïdes.
Les teneurs de l’écorce terrestre sont de 0,005 ppm, soit 5 µg/kg, pour le platine, 0,015 ppm pour le palladium, 0,0015 pour l’osmium, 0,001 pour le rhodium, l’iridium et le ruthénium.
Teneurs en platinoïdes et en or des reefs sud-africains :
| Reefs | Pt | Pd | Rh | Ru | Ir | Os | Au |
| Merensky | 3,25 | 1,38 | 0,17 | 0,44 | 0,06 | 0,04 | 0,18 |
| UG-2 | 2,46 | 2,04 | 0,54 | 0,72 | 0,11 | 0,10 | 0,02 |
| Platreef | 1,26 | 1,38 | 0,09 | 0,12 | 0,02 | 0,02 | 0,10 |
Source : DERA
La production mondiale de ruthénium est d’environ 40 t/an, à 89,8 % en Afrique du Sud, 4,5 % au Zimbabwe, 4,2 % en Russie et 1,4 % au Canada.
Commerce international :
En 2021, les États-Unis, ont importé 56 t de platine, 76 t de palladium, 17 t de rhodium, 23 t de ruthénium, 2,5 t d’iridium. Ils ont exporté 30 t de platine, 43 t de palladium, 1,3 t de rhodium et 2,8 t des autres platinoïdes.
La consommation mondiale de ruthénium, en 2019 est de 36,57 t
Secteurs d’utilisation : dans le monde, en 2019, pour le ruthénium.
| Électronique | 34 % | Électrochimie | 21 % |
| Chimie | 28 % | Autres | 16 % |
Source : Johnson Matthey
Le ruthénium est utilisé comme catalyseur dans la production d’ammoniac à partir de gaz naturel et avec l’iridium, comme revêtement d’électrodes dans l’électrolyse de saumures pour la fabrication du dichlore et de l’hydroxyde de sodium. L’ajout de 0,1 % de Ru au titane permet d’augmenter considérablement sa résistance à la corrosion. En Chine, il est employé comme catalyseur dans la production de caprolactame et d’acide adipique destinés à la production de nylon 6 et 6.6. Le ruthénium est également utilisé pour élaborer des cibles de pulvérisation cathodique pour des dépôts en couche mince sur les disques durs. Ces dépôts, très minces, de 4 couches atomiques, séparent deux couches magnétiques pour créer un couplage antiferromagnétique qui permet d’augmenter la densité du stockage sur le disque dur.