Rhenium (Re): vlastnosti, aplikace, historie

THE rhenium je kov protonové číslo 75, což je dvě pozice pod manganem v periodické tabulce, tedy ve skupině 7, šesté období. byli předpověděl Mendělejev v roce 1869, když publikoval první verzi své periodické tabulky a objevil ji až v roce 1925. Je vzácný a v přírodě se vyskytuje v malých vzorcích minerálů molybdenu.

Rhenium se používá hlavně jako katalyzátor při rafinaci ropy a v kovové slitiny vysoký výkon, s velkou odolností vůči teplotě, protože je to kov s druhým nejvyšším bodem tání v Periodická tabulka.

Takové slitiny lze použít při výrobě termočlánků (snímače pro měření teploty), flash filamentů fotografie a také v hmotnostních spektrometrech, zařízení používaném k detekci, identifikaci a kvantifikaci molekul prostřednictvím vaše mše.

Vědět více: Dubnium — radioaktivní prvek nacházející se ve skupině 5 periodické tabulky prvků

shrnutí rhenia

• Rhenium je a metal kterou předpověděl Mendělejev v roce 1869.
• Není příliš hojný, pouze 1 mg na každou tunu zemská kůra.
• Představuje širokou škálu oxidačních stavů v rozmezí od -1 do +7.
• Komerčně se získává z molybdenitu.
• Používá se do kovových superslitin, které se podílejí na výrobě například lopatek leteckých turbín.
• Jeho název odkazuje na řeku Rýn, významný vodní tok na evropském kontinentu.

Vlastnosti rhenia

• Symbol: Re.
• Protonové číslo: 75.
• Atomová hmotnost: 186,207 c.u.
• Elektronegativita: 1,9.
• Fúzní bod: 3185 °C.
• Bod varu: 5596 °C.
• Hustota: 20,8 g.cm^-3.
• Elektronická konfigurace: [Xe] 6s² 5 d⁵.
• Chemická řada: Skupina 7; Vnější přechodné kovy; blok d.

Charakteristika rhenia

Rhenium je považován za stříbřitě bílý kov jeden z nejvzácnějších prvků na planetě. Jeho množství se odhaduje v rozmezí 1 ppb (části na miliardu), což je ekvivalent 1 mg rhenia na každou tunu zemské kůry.

Chemicky má rhenium podobnost s živel chemikálie nejslavnější z jeho skupiny, mangan, jako například v širokou škálu oxidačních stavů (celkem devět), které se pohybují od -1 do +7.

Malý kovový vzorek rhenia.

Přestože je rhenium méně reaktivní než mangan, je jemně rozdělené schopen trpět spalování v přítomnosti kyslík, tvořící stabilní oxidy, jako je Re₂THE₇, ReO₃ a ReO₂. Heptoxid rhenium je na rozdíl od kovové formy prvku značně těkavý.

Může být také rozpuštěn ve vodě za vzniku HReO₄kyselina perremová. Taková kyselina může také vzniknout, pokud je kov rozpuštěn v oxidačních kyselinách, jako je tomu v případě kyselina dusičné (HNO₃).

Další charakteristikou rhenia je jeho vysoký bod tání, považovaný za druhý největší v periodické tabulce mezi kovy, za jediným wolfram. Je to také kov nejvyšší bod varu, vlastnost široce prozkoumaná ve svém použití.

Vědět více: Kyselina sírová — extrémně žíravý typ kyseliny

Kde se rhenium nachází?

Kovové rhenium se v přírodě vyskytuje jen zřídka, i když již byl nalezen ve vyvřelých horninách na Ukrajině. Existují minerály rhenium ve formě sulfidy, jako je tomu v případě reniita (ReS₂), který byl již zjištěn ve vulkanických zónách (fumaroly).

Byl také popsán minerál bohatý na rhenium, tarkianit, směsný sulfid rhenia, měď, železo a molybden. Žádný z těchto minerálů však neobsahuje ekonomicky významné množství prvku.

Minerál molybdenit je hlavním zdrojem rhenia.

Takže hlavním komerčním zdrojem rhenia je molybdenit, kde se obsah kovu může pohybovat od 1 ppm (částice na milion, což odpovídá 1 mg na kilogram minerálu) do 2000 ppm. Během tepelného zpracování molybdenitu se Re₂THE₇ Tvoří se. Protože je to nestálé, tohle kysličník lze sbírat v komínech. Poté se rozpustí ve vodě a vysráží ve formě KReO₄, perremato of draslík.

Podívejte se na náš podcast: Tvrdý jako diamant – co to znamená?

Aplikace rhenia

Od konce 80. let 20. století bylo hlavní použití rhenia ve výrobě superslitin (vysoce výkonných kovových slitin) s vysokou teplotní odolností a při výrobě katalyzátory platina-rhenium (Pd-Re). Tyto superslitiny, ve kterých je aplikováno rhenium, se používají pro výroba lopatek turbín pro proudové letecké motory.

Lopatky turbíny mohou obsahovat rhenium.

Na druhé straně se Pd-Re katalyzátory používají v petrochemickém průmyslu, v výroba vysokooktanového benzínu bez síraběhem kroku katalytického reformování. Rheniumové katalyzátory jsou odolné vůči chemickému napadení dusík, fosfor a síra, což umožňuje jejich použití při hydrogenačních reakcích v různých průmyslových procesech.

Mezi menšími použitími může rhenium tvořit slitiny s wolframem nebo molybdenem pro různé aplikace, jako např. elektronické artefakty, blesková zařízení, elektronky, rentgenové trubice a termočlánky, senzory pro měření teplota, které jsou schopny měřit od několika záporných desítek až po tisíce stupňů Celsia.

příklad termočlánku.

Preventivní opatření s Rhenium

• Uvádí se, že některé sloučeniny rhenia dráždí oči a kůži, jako je hexafluorid rhenia.
• Experimenty na zvířatech odhalily riziko plicní fibrózy v důsledku vdechování rhenia.
• Sulfid rhenium VII se při kontaktu se vzduchem spontánně vznítí a uvolňuje toxické výpary.

Množství rhenia v životním prostředí je však tak nízké, že jeho rizika stále nejsou široce známá. na přízemní a lidské bytosti.

historie rhenia

Při publikování své periodické tabulky v roce 1869 Dmitri Mendělejev ponechal dvě mezery pro dva prvky, které mají být objeveny ve skupině 7. Následně byly tyto mezery vyplněny prvkem 43, techneciem (Tc) a prvkem 75, rhenium (Re).

THE rhenium bylo objeveno v roce 1925, kdy se Walteru Noddackovi, Idě Tacke a Otto Bergovi podařilo získat po zpracování asi 660 kg molybdenitu v Německu za vysoké náklady jediný gram kovu. Jméno Rhenius odkazuje na výraz Rhenius, latinský název pro slavnou řeku Rýn, která křižuje Evropu od severu k jihu.

Cvičení řešená na rhenium

Otázka 1

Rhenium, symbol Re, je vzácný kov, jehož existenci předpověděl Dmitri Mendělejev v roce 1869. Při analýze současné periodické tabulky lze rhenium klasifikovat jako:

A) alkalický kov.

B) kov alkalických zemin.

C) nekovové.

D) vnější přechodový kov.

E) vnitřní přechodný kov.

Rozlišení:

Alternativa D

Rhenium je ve skupině 7 periodické tabulky, v čele s manganem. V této poloze by měl být klasifikován jako vnější přechodový kov, protože patří k d-bloku.

otázka 2

Všimněte si některých informací o chemickém prvku rhenium, symbol Re:

• Teplota tání: 3185 °C.
• Bod varu: 5596 °C.
• Hustota: 20,8 g.cm^-3.
• Hojnost v zemské kůře: 1 mg/tunu.

Vyhodnoťte informace a zaškrtněte správnou možnost.

A) Rhenium je těkavý kov, který se při pokojové teplotě jeví jako kapalina.

B) Při vložení kousku rhenia do vody plave.

C) Rhenium je prvek, který je v zemské kůře velmi hojný.

D) Vysoký bod tání rhenia umožňuje jeho použití ve slitinách pro zajištění vyšší tepelné odolnosti.

Rozlišení:

Alternativa D

Vysoký bod tání rhenia zlepšuje tepelnou odolnost kovových slitin, které mohou být vystaveny extrémním tepelným podmínkám. Rhenium má mimochodem druhou nejvyšší teplotu tání mezi kovy.

Autor: Stefano Araújo Novais
Učitel chemie