Ruthenium(IV)-oxid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Ruthenium(IV)-oxid
Vorlage:Farbe Ru4+ 0 Vorlage:Farbe O2−
Allgemeines
Name	Ruthenium(IV)-oxid
Andere Namen	Rutheniumdioxid
Verhältnisformel	RuO2
Kurzbeschreibung	blau-schwarzes<ref name="IS13"></ref>, geruchloses Pulver<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN (wasserfrei) Vorlage:CASRN (Hydrat) EG-Nummer 234-840-6 ECHA-InfoCard 100.031.660 PubChem 82848 ChemSpider 74760 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	133,07 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	6,97 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	> 955 °C<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 272 P: 210​‐​220​‐​221​‐​280​‐​370+378​‐​501<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	4580 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−305 kJ·mol−1 <ref>A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 2. Band: Nebengruppenelemente, Lanthanoide, Actinoide, Transactinoide. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049590-4, S. 1975 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Ruthenium(IV)-oxid ist eine chemische Verbindung des Rutheniums aus der Gruppe der Oxide.

Gewinnung und Darstellung

Ruthenium(IV)-oxid kann zum Beispiel durch Hydrolyse von Rutheniumhalogeniden (z. B. Ruthenium(III)-chlorid) gewonnen werden.<ref>H. Schafer: Z.an.allg. Chem. 319, 1963, S. 327.</ref>

Einkristalle des Oxides lassen sich durch eine CVT-Methode (Chemical Vapor Transport) herstellen. Hierfür wird zunächst Ruthenium-Schwamm im Sauerstoffstrom bei 1000 °C zum polykristallinen Oxid umgesetzt. Dieses Oxid wird dann in einem 3-Zonen-Ofen im Sauerstoffstrom bei 1190 °C in ein flüchtiges Oxid überführt, welches sich dann in einer kälteren Region des Rohres bei 1090 °C wieder zu Sauerstoff und Ruthenium(IV)-oxid zersetzt, wobei 3 bis 4 mm große Einkristalle der Zielverbindung entstehen. Für die Umsetzung von 2 g des polykristallinen Ausgangsmaterials wird eine Reaktionszeit von etwa 15 Tagen benötigt.<ref name="IS13" />

<chem>2RuO2 + O2 <=> 2RuO_{3(g)}</chem>

<chem>RuO2 + O2 <=> RuO_{4(g)}</chem>

Eigenschaften

Wasserfreies Ruthenium(IV)-oxid ist blauschwarz und geruchlos. Es besitzt eine Rutil-Kristallstruktur. Daneben existiert auch eine schwarze, hydratisierte Form, welche oberhalb von 75 °C Kristallwasser abspaltet.<ref>R. W. G. Wyckoff: Crystal Structures. Band 1, Interscience, John Wiley & Sons, 1963.</ref><ref>A. F. Wells: Structural Inorganic Chemistry. 4. Auflage. Clarendon Press, Oxford 1975.</ref>

Verwendung

Ruthenium(IV)-oxid wird für die Beschichtung von Titan-Anoden, wie sie beispielsweise für die Chloralkali-Elektrolyse benötigt werden, und in der Elektronikindustrie verwendet.<ref>O. De Nora: Chem. Eng. Techn. 42, 1970, S. 222.</ref><ref>G. S. Iles: Platinum Met. Rev. 11, 1967, S. 126.</ref> Außerdem wird Rutheniumoxid in Widerstandsthermometern für extrem tiefe Temperaturen verwendet.<ref name="abc">A low noise thermometer readout for ruthenium oxide resistors. In: Review of scientific instruments. Band 73, Nr. 10, Oktober 2002 (nasa.gov [PDF; 186 kB; abgerufen am 4. August 2011]). </ref>

Weitere Anwendung findet es im Bereich der Mikroelektronik als Wirksubstanz in Widerstandspasten für die Dickschichttechnik.<ref>Karlheiz Bock: Dickschichttechnik. (PDF) In: Fakultät Elektrotechnik der Technischen Universität Dresden. TU Dresden, 1. Oktober 2014, abgerufen am 18. Februar 2019. </ref>

Einzelnachweise

<references />