RUTENIO

Nombre: Rutenio

Símbolo: Ru

Grupo: 8

Período: 5

Bloque: d

Categoría: Metales de transición

Número atómico: 44

Masa atómica:  101,97 u

Electrones por capa: 2, 8, 18, 15, 1

Electronegatividad: 2,2

Densidad: 12,37 gr/cc

Punto de Fusión: 2334ºC

Punto de Ebullición: 4150ºC

Conductividad Térmica: 120 W (m·K) 

Conductividad Eléctrica: 1,4 × 10^7 S/m 

Orden Magnético: Paramagnético

Estado Ordinario: Sólido

Estados de Oxidación: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Dureza Mohs: 6,5

Dureza Vickers: 2298 MPa

Dureza Brinell: 2160 MPa

Isótopos más estables: Ru-96 (5,54%), Ru-98 (1,87%), Ru-99 (12,76%), Ru-100 (12,60%), Ru-101 (17,06%), Ru-102 (31,55%), Ru-104 (18,62%)

Descubridor: Karl Ernst Claus, ruso-alemán (1844)

El rutenio, identificado con el número atómico 44, es un metal de transición que forma parte de los prestigiosos metales del grupo del platino, conocidos como PGM (Platinum Group Metals). Clasificado como un metal precioso y noble, su uso en joyería es limitado debido a su naturaleza quebradiza, pero su valor brilla en aplicaciones industriales gracias a su extraordinaria dureza y resistencia a la corrosión. Entre los metales de su grupo, el rutenio destaca por ser el más asequible y el más pesado del período 5 de la tabla periódica, lo que lo convierte en un elemento singular en el ámbito de la metalurgia.

Descubierto en 1844 por el científico Karl Ernst Claus en la región de los Urales, el rutenio debe su nombre a “Ruthenia”, el término latino para Rusia, inspirado en la antigua confederación de Rus. Aunque Claus, de origen germánico, trabajaba en un contexto donde los límites políticos de los imperios ruso y alemán diferían de los actuales, su decisión de nombrar el metal reflejó un profundo vínculo con Rusia, marcando sus contribuciones científicas con la identidad de este país. Este hallazgo llegó décadas después de que los ingleses William Wollaston y Smithson Tennant descubrieran otros metales del grupo, como el platino y el paladio, situando al rutenio como un descubrimiento tardío pero significativo.

En su estado puro, el rutenio es un metal precioso que cautiva con su color blanco espejo, un brillo radiante que lo distingue dentro del grupo de los metales del platino. Su alto punto de fusión lo hace excepcionalmente resistente a temperaturas extremas, pero su naturaleza quebradiza, incluso a altas temperaturas, lo convierte en un material complejo de trabajar. Esta fragilidad, junto con su tendencia a pulverizarse con facilidad y su dificultad para fundirse, restringe su uso en metalurgia y joyería. Con una densidad de 12,45 g/cm³, el rutenio es notablemente pesado, lo que refuerza su robustez, aunque plantea desafíos en su manipulación.

En la naturaleza, el rutenio se encuentra comúnmente aleado con otros metales de su grupo, como el platino o el paladio, pero su extracción es un proceso arduo y costoso debido a su escasez en la corteza terrestre. Aunque es menos abundante que el paladio, su precio es más accesible en comparación con otros metales del grupo, probablemente debido a su menor versatilidad. Su mayor atributo es su extraordinaria dureza, que lo convierte en un endurecedor clave en aleaciones especializadas. El rutenio se combina eficazmente con metales de su grupo y con elementos ferrosos como el hierro, el cobalto y el níquel, pero su solubilidad con el cobre y el oro es limitada, y no se fusiona con la plata a ninguna temperatura. Las aleaciones con metales del bloque p, como el estaño, son igualmente inviables.Químicamente, el rutenio no forma carburos ni nitruros. Entre sus compuestos, destaca el dióxido de rutenio (RuO₂), un material negro, volátil y de utilidad limitada en la industria. Más singular es el tetróxido de rutenio (RuO₄), que permanece líquido a temperatura ambiente, una rareza entre los compuestos metálicos. A pesar de sus limitaciones, la dureza y resistencia del rutenio lo hacen indispensable en aplicaciones técnicas, como recubrimientos de alta durabilidad y catalizadores químicos, donde su capacidad para fortalecer materiales resulta invaluable.

Químicamente, el rutenio no forma carburos ni nitruros. Entre sus compuestos, destaca el dióxido de rutenio (RuO₂), un material negro, volátil y de utilidad limitada en la industria. Más singular es el tetróxido de rutenio (RuO₄), que permanece líquido a temperatura ambiente, una rareza entre los compuestos metálicos. A pesar de sus limitaciones, la dureza y resistencia del rutenio lo hacen indispensable en aplicaciones técnicas, como recubrimientos de alta durabilidad y catalizadores químicos, donde su capacidad para fortalecer materiales resulta invaluable.

El rutenio, un metal del grupo del platino, exhibe una resistencia a la corrosión que lo distingue como un material noble, aunque con características químicas sorprendentes. A temperatura ambiente, permanece inalterado frente a todos los ácidos, sin importar su concentración, incluyendo el ácido fluorhídrico, cuya reacción con el rutenio sigue siendo objeto de debate y estudio limitado. Incluso el agua regia, una mezcla corrosiva capaz de disolver metales como el oro, no logra atacarlo, ni siquiera a altas temperaturas. Sin embargo, este metal presenta una paradoja fascinante: se disuelve rápidamente en bases comunes, como la lejía casera (NaOCl), con una reacción vigorosa que libera calor, un comportamiento inusual para un metal considerado noble o seminoble.

La reactividad del rutenio con álcalis es particularmente intensa, especialmente cuando estos se encuentran en estado fundido, donde la velocidad de la reacción se incrementa notablemente. A pesar de esta vulnerabilidad, su resistencia en otros entornos lo hace valioso en aplicaciones especializadas. En la industria, el rutenio se emplea como alternativa al rodio en el recubrimiento de oro blanco, aportando un acabado brillante y duradero. Además, su excepcional dureza lo convierte en un endurecedor ideal para aleaciones de platino y paladio, especialmente en la joyería de oro blanco, donde refuerza la resistencia y la calidad de los materiales.

El rutenio es un metal del grupo del platino con propiedades excepcionales que lo han convertido en un recurso muy valioso tanto en joyería como en aplicaciones industriales de alto rendimiento. A pesar de no formar carburos, como sí ocurre con algunos metales refractarios con los que suele confundirse, destaca por su capacidad de endurecer y mejorar significativamente las prestaciones de otras aleaciones, sobre todo aquellas compuestas por metales nobles. En el ámbito de la joyería, su uso más conocido es como aleante en piezas de platino, donde se emplea como alternativa más asequible al iridio, ofreciendo una dureza adicional sin sacrificar el brillo característico de este metal precioso. También se utiliza como recubrimiento de oro blanco, siendo más resistente al desgaste que el rodio, aunque su tonalidad final es diferente. Cuando se incorpora al oro blanco, el rutenio no se añade de forma directa debido a su escasa solubilidad, sino que primero se combina con paladio en una proporción aproximada de noventa y cinco por ciento de paladio y cinco por ciento de rutenio. Esta aleación intermedia actúa como un puente que permite al rutenio dispersarse uniformemente en el oro fundido, logrando una pieza final de gran calidad, más resistente al rayado y con una tenacidad superior, aunque más difícil de trabajar debido a su mayor dureza.

En el terreno industrial, el rutenio se aprecia enormemente por su alta resistencia natural a la corrosión, propiedad que se potencia cuando se añade en pequeñas cantidades, generalmente entre un 0,1 % y un 6 %, a otras aleaciones. Su interacción con el titanio es un ejemplo notable: este metal ya posee una excelente resistencia a la corrosión, pero al doparlo con una mínima cantidad de rutenio se logra un incremento extraordinario de esta propiedad incluso a temperaturas elevadas. Además, como el rutenio no forma carburos, no provoca fragilización, lo que permite que la aleación conserve su resistencia mecánica y su tenacidad original.

Otro campo en el que el rutenio desempeña un papel fundamental es en la fabricación de superaleaciones a base de níquel o cobalto. Estas aleaciones, extremadamente costosas y complejas de producir, son indispensables para la construcción de componentes sometidos a condiciones extremas, como motores de aviación, turbinas de gas, rotores de alta precisión y piezas de uso aeroespacial que deben soportar temperaturas de hasta mil grados centígrados sin perder resistencia ni oxidarse. En este tipo de materiales, el rutenio puede llegar a representar hasta un seis por ciento de la masa total, aumentando su estabilidad y resistencia frente a cambios bruscos de temperatura y superando en calidad a otros elementos comúnmente utilizados como el molibdeno, el wolframio o el tantalio.

El rutenio también se ha empleado, aunque de manera menos frecuente, en ciertos grados de acero de alta especialización. En estos casos aporta una mayor resistencia a la oxidación a temperaturas extremas, mejora la estabilidad estructural y refuerza la protección contra la corrosión. Sin embargo, su uso en este sector es limitado, ya que su coste elevado y su escasa disponibilidad lo convierten en un recurso reservado para aplicaciones donde su valor añadido justifica la inversión, siendo las superaleaciones el destino más habitual. Así, el rutenio se posiciona como un metal cuya relevancia no sólo reside en su rareza, sino en su capacidad de transformar y optimizar el rendimiento de los materiales con los que se combina, tanto en el refinado mundo de la joyería como en la exigente ingeniería de vanguardia.