DET rhenium er et metal Atom nummer 75, hvilket er to positioner under mangan i det periodiske system, altså i gruppe 7, sjette periode. var forudsagt af Mendeleev i 1869, da han udgav den første version af sit periodiske system og først opdagede i år 1925. Det er sjældent og findes i naturen i små prøver af molybdænmineraler.
Rhenium bruges hovedsageligt som katalysator til olieraffinering og i metallegeringer høj ydeevne, med stor temperaturbestandighed, da det er det næsthøjeste smeltepunkt metal i Periodiske system.
Sådanne legeringer kan bruges til fremstilling af termoelementer (sensorer til måling af temperatur), flash-filamenter fotografier og også i massespektrometre, en enhed, der bruges til at detektere, identificere og kvantificere molekyler gennem din messe.
Få mere at vide: Dubnium — radioaktivt grundstof placeret i gruppe 5 i det periodiske system
rhenium resumé
- Rhenium er en metal som blev forudsagt af Mendeleev i 1869.
- Det er ikke særlig rigeligt, med kun 1 mg for hvert ton Jordens skorpe.
- Det præsenterer en bred vifte af oxidationstilstande, der spænder fra -1 til +7.
- Det er kommercielt udvundet af molybdenit.
- Det bruges i metalliske superlegeringer, som deltager i fremstillingen af for eksempel flyturbineblade.
- Dens navn refererer til floden Rhinen, et vigtigt vandløb på det europæiske kontinent.
Stop ikke nu... Der er mere efter annoncen ;)
Rhenium egenskaber
- Symbol: Vedr.
- Atom nummer: 75.
- Atommasse: 186.207 c.u.
- Elektronegativitet: 1,9.
- Fusionspunkt: 3185°C.
- Kogepunkt: 5596°C.
- Massefylde: 20,8 g.cm-3.
- Elektronisk konfiguration: [Xe] 6s2 5d5.
- Kemisk serie: gruppe 7; Eksterne overgangsmetaller; blok d.
Rhenium egenskaber
Rhenium er et sølvhvidt metal betragtet et af de sjældneste grundstoffer på planeten. Det anslås, at dens overflod er i intervallet 1 ppb (parts per billion), hvilket svarer til 1 mg rhenium for hvert ton af jordskorpen.
Kemisk har rhenium ligheder med element kemisk den mest berømte af hans gruppe, den mangan, som for eksempel i bred vifte af oxidationstilstande (ni i alt), som spænder fra -1 til +7.
På trods af at det er mindre reaktivt end mangan, er rhenium, når det er findelt, det i stand til at lide forbrænding i nærvær af ilt, der danner stabile oxider, såsom Re2DET7, ReO3 og ReO2. Rheniumheptoxid er i modsætning til grundstoffets metalliske form ret flygtigt.
Det kan også opløses i vand og danne HReO4perreminsyre. En sådan syre kan også dannes, hvis metallet er opløst i oxiderende syrer, som det er tilfældet med syre salpeter (HNO3).
Et andet kendetegn ved rhenium er dets højt smeltepunkt, betragtes som den næststørste af det periodiske system blandt metallerne, kun bagved wolfram. Det er også metal af højeste kogepunkt, en ejendom, der er meget udforsket i dens anvendelser.
Få mere at vide: Svovlsyre — en ekstremt ætsende type syre
Hvor findes rhenium?
Sjældent vil metallisk rhenium forekomme i naturen, selvom den allerede er fundet i magmatiske bjergarter i Ukraine. Der er rheniummineraler i form af sulfider, som det er tilfældet med reniita (ReS2), som allerede er påvist i vulkanske zoner (fumarolas).
Et mineral rigt på rhenium er også blevet rapporteret, tarkianit, et blandet sulfid af rhenium, kobber, jern og molybdæn. Ingen af disse mineraler indeholder dog økonomisk signifikante mængder af grundstoffet.
Så vigtigste kommercielle kilde til rhenium er molybdenit, hvor metalindholdet kan variere fra 1 ppm (part per million, svarende til 1 mg pr. kilogram mineral) til 2000 ppm. Under varmebehandlingen af molybdenit, Re2DET7 Det er dannet. Da det er flygtigt, dette oxid kan samles i skorstene. Det opløses derefter i vand og udfældes i form af KReO4, perremato af kalium.
Se vores podcast: Hård som en diamant - hvad betyder det?
Rhenium applikationer
Siden slutningen af 1980'erne har rheniums hovedanvendelser været i fremstillingen af superlegeringer (højtydende metallegeringer) med høj temperaturbestandighed og i fremstillingen af katalysatorer platin-rhenium (Pd-Re). Disse superlegeringer, hvori rhenium anvendes, bruges til fremstilling af turbinevinger til jetflymotorer.
På den anden side bruges Pd-Re katalysatorer i den petrokemiske industri, i produktion af højoktan benzin fri for svovlunder det katalytiske reformeringstrin. Rheniumkatalysatorer er modstandsdygtige over for kemiske angreb af nitrogen, fosfor og svovl, som gør det muligt at bruge dem i hydrogeneringsreaktioner i forskellige industrielle processer.
Blandt mindre anvendelser kan rhenium danne legeringer med wolfram eller molybdæn til forskellige anvendelser, som f.eks. elektroniske artefakter, blitzudstyr, vakuumrør, røntgenrør og termoelementer, sensorer til måling af temperatur, som er i stand til at måle fra nogle få negative tiere til tusindvis af grader Celsius.
Forholdsregler med rhenium
- Nogle rheniumforbindelser rapporteres at være irriterende for øjne og hud, såsom rheniumhexafluorid.
- Forsøg med dyr fandt en risiko for lungefibrose ved indånding af rheniumstøv.
- Rhenium VII sulfid antændes spontant ved kontakt med luft og udsender giftige dampe.
Mængden af rhenium i miljøet er dog så lav, at dets risici er stadig ikke almindeligt kendte. til jord og mennesker.
rheniums historie
Da han udgav sit periodiske system i 1869, Dmitri Mendeleev efterlod to huller, så to elementer blev opdaget i gruppe 7. Efterfølgende blev disse huller udfyldt af grundstof 43, technetium (Tc), og af grundstof 75, rhenium (Re).
DET rhenium blev opdaget i 1925, da det lykkedes Walter Noddack, Ida Tacke og Otto Berg med store omkostninger at skaffe et enkelt gram af metallet efter at have forarbejdet omkring 660 kg molybdenit i Tyskland. Navnet Rhenius refererer til udtrykket Rhenius, det latinske navn for den berømte flod Rhinen, som krydser Europa fra nord til syd.
Øvelser løst på rhenium
Spørgsmål 1
Rhenium, symbol Re, er et sjældent metal, hvis eksistens blev forudsagt af Dmitri Mendeleev i 1869. Ved at analysere det nuværende periodiske system kan man klassificere rhenium som:
A) alkalimetal.
B) jordalkalimetal.
C) ikke-metal.
D) eksternt overgangsmetal.
E) indvendigt overgangsmetal.
Løsning:
Alternativ D
Rhenium er i gruppe 7 i det periodiske system, ledet af mangan. I denne position skal det klassificeres som et ydre overgangsmetal, da det hører til d-blokken.
spørgsmål 2
Bemærk nogle oplysninger om det kemiske grundstof rhenium, symbol Re:
- Smeltepunkt: 3185°C.
- Kogepunkt: 5596°C.
- Densitet: 20,8 g.cm-3.
- Overflod i jordskorpen: 1 mg/ton.
Vurder oplysningerne, og sæt kryds ved den rigtige mulighed.
A) Rhenium er et flygtigt metal, der optræder som en væske ved stuetemperatur.
B) Når man lægger et stykke rhenium i vand, flyder det.
C) Rhenium er et grundstof med stor overflod i jordskorpen.
D) Rheniums høje smeltepunkt gør det muligt at bruge det i legeringer for at give større termisk modstand.
Løsning:
Alternativ D
Rheniums høje smeltepunkt forbedrer den termiske modstand af metallegeringer, som kan udsættes for ekstreme varmeforhold. Rhenium har i øvrigt det næsthøjeste smeltepunkt blandt metaller.
Af Stefano Araújo Novais
Kemi lærer
