في الكيمياء إن مركب أكسيد الروثينيوم الثماني وفي الإنجليزية (ruthenium oxide octa) والذي يعرف أيضا باسم رباعي أكسيد الروثينيوم وفي الإنجليزية (Ruthenium tetroxide) هو عبارة عن أحد المركبات الكيميائية غير العضوية، ويتكون من ذرة واحدة من الروثينيوم وأربع ذرات من الأكسجين، ويمتلك هذا المركب الصيغة الجزيئية الكيميائية التالية: (RuO4).
رابع أكسيد الروثينيوم
- إن مركب رابع أكسيد الروثينيوم عبارة عن مادة صلبة متطايرة ذات لون أصفر ذهبي ذات رائحة نفاذة، وهي مادة قابلة للذوبان في الماء بشكل ضئيل وقابلة للذوبان بحرية في رابع كلوريد الكربون (CCl4)، حيث تشكل محاليل مستقرة.
- أما بالمقارنة مع المركب المماثل (OsO4)، فإن مركب رابع أكسيد الروثينيوم هو عامل مؤكسد أقوى إذ أنه يتفاعل بعنف، مما يؤدي إلى حدوث انفجار و / أو لهب مع المذيبات العضوية الأكثر شيوعًا مثل الأثير والكحول والبنزين والبيريدين، وكذلك مع ورق الترشيح.
- إن مركب رابع أكسيد الروثينيوم هو عبارة عن محلول ذو لون برتقالي صافٍ إلى ذهبي اللون، يتسامى بسهولة في درجة حرارة الغرفة، ويمتلك نقطة انصهار تبلغ 25.4 درجة مئوية ودرجة غليان 40 درجة مئوية، في حين أنه شديد الذوبان في رابع كلوريد الكربون والمذيبات العضوية الأخرى غير القابلة للاشتعال، فإن المحلول المشبع في الماء عند 20 درجة مئوية يصل إلى تركيز 2٪ وزن لكل حجم.
- من ناحية الاستخدامات فإن مركب رابع أكسيد الروثينيوم هو عبارة عن عامل مؤكسد مشابه لرابع أكسيد الأوزميوم، ولكن من الصعب التعامل معه، علما أن المذيبات المستخدمة عادة في أكسدة رابع أكسيد الأوزميوم هي الأثير والبنزين والبيريدين لا يمكن أن يتم استخدامها؛ وذلك بسبب تفاعلها العنيف مع رابع أكسيد الروثينيوم، لذا فإنه يوصى باستخدام (CCl4) فقط.
معلومات عامة عن رابع أكسيد الروثينيوم وطريقة تحضيره
- من الممكن أن يتم التعامل مع مركب رابع أكسيد الروثينيوم بشكل ملائم كمحلول رباعي كلوريد الكربون الذي يتم تحضيره بسهولة عن طريق تقليب محلول مائي من بيريودات الصوديوم (NaIO4) مع معلق من ثاني أكسيد الروثينيوم المائي في (CCl4) وحواجز رابع أكسيد الروثينيوم بين (CCl4) والماء، مما يؤدي إلى نسبة تركيز 60: 1.
- يتكون رابع أكسيد الروثينيوم عندما يتم معالجة محلول الروثينيوم القلوي بمؤكسد قوي مثل الكلور أو أيون البرومات عندما يكون الروثينيوم في محلول حمضي، ويتم تحضير رابع أكسيد الروثينيوم عن طريق أكسدة كلوريد الروثينيوم (III) مع (NaIO4) كما في المعادلة الكيميائية التالية:
8Ru3 + (aq) + 5 IO4− (aq) + 12 H2O (l) → 8 RuO4 (s) + 5 I− (aq) + 24 H + (aq)
- ونظرًا للتكلفة والسمية والتفاعلية العالية لمركب رابع أكسيد الروثينيوم (RuO4) فإنه غالبًا ما يتم إنشاؤه في الموقع واستخدامه بكميات محفزة في التفاعلات العضوية، باستخدام كمية قياس التكافؤ من الروثينيوم (III) أو – (IV) السلائف وكمية متكافئة من الصوديوم (metaperiodate) كمؤكسد طرفي للتجديد المستمر لكميات صغيرة من رابع أكسيد الروثينيوم.
- إن مركب رابع أكسيد الروثينيوم هو مركب غير عضوي وهو عبارة عن مادة صلبة صفراء متطايرة تذوب بالقرب من درجة حرارة الغرفة، ويمتلك هذا المركب رائحة الأوزون، وعادة ما تكون العينات سوداء بسبب وجود الشوائب فيها، ويتم استخدام (OsO4) المماثل على نطاق واسع ومعروف بشكل أفضل.
- إن أحد المذيبات القليلة التي يشكل فيها رابع أكسيد الروثينيوم محاليل مستقرة هو (CCl4)، وفي التفاعلات النموذجية التي تتميز بمركب رابع أكسيد الروثينيوم كمؤكسد تعمل العديد من أشكال الروثينيوم بشكل مفيد كسلائف لـ رابع أكسيد الروثينيوم، والأكثر استخدامًا هي (RuCl3 · xH2O أو RuO2 · xH2O).
- أما من ناحية تقييم السمية فإن مركب رابع أكسيد الروثينيوم (RuO4) عبارة عن مركب سام ومتفجر وعلى الرغم من أنه أقل سمية من مركب (OsO4)، إلا أنه يجب أن يتم التعامل معه في غطاء دخان جيد التهوية باستخدام نظارات وقفازات، ويمكن أن يتم تدميره بمحلول ثنائي كبريتيت الصوديوم، مما يؤدي إلى إنتاج مركب ثاني أكسيد الروثينيوم الأكثر أمانًا والأقل سمية، وهو عبارة عن مادة صلبة داكنة غير قابلة للذوبان مع ضغط بخار منخفض للغاية.
- وهناك معلومات تفيد إلى حدوث انبعاث الغازات من الحوادث النووية، وبسبب التقلب الشديد لرباعي أكسيد الروثينيوم (RuO4) فإن نظائر الروثينيوم المشعة ذات نصف العمر النسبي القصير تعتبر ثاني أكثر النظائر الغازية خطورة بعد نظير اليود 131 في حالة إطلاقها بواسطة حادث نووي، وأهم نظيرين مشعين للروثينيوم هما (103-Ru) و (106-Ru) ويبلغ عمر النصف لها 39.6 يومًا و 373.6 يومًا على التوالي.
