LA rhénium est un métal numéro atomique 75, qui est deux positions en dessous du manganèse dans le tableau périodique, c'est-à-dire dans le groupe 7, sixième période. Étaient prédit par Mendeleïev en 1869, lorsqu'il a publié la première version de son tableau périodique, et découvert seulement en 1925. Il est rare et se trouve dans la nature dans de petits échantillons de minéraux de molybdène.
Le rhénium est principalement utilisé comme catalyseur pour le raffinage du pétrole et dans les alliages de métaux haute performance, avec une grande résistance à la température, car c'est le deuxième métal à point de fusion le plus élevé dans le Tableau périodique.
De tels alliages peuvent être utilisés dans la fabrication de thermocouples (capteurs de mesure de température), de filaments flash photographies et également dans les spectromètres de masse, un appareil utilisé pour détecter, identifier et quantifier les molécules à travers votre masse.
Savoir plus: Dubnium - élément radioactif situé dans le groupe 5 du tableau périodique
résumé du rhénium
- Le rhénium est un metal prédit par Mendeleïev en 1869.
- Il n'est pas très abondant, avec seulement 1 mg pour chaque tonne de la croûte terrestre.
- Il présente une grande variété d'états d'oxydation, allant de -1 à +7.
- Il est commercialement extrait de la molybdénite.
- Il est utilisé dans les superalliages métalliques, qui entrent dans la fabrication, par exemple, des aubes de turbines d'avions.
- Son nom fait référence au Rhin, un cours d'eau important sur le continent européen.
Propriétés du rhénium
- Symbole: Ré.
- Numéro atomique: 75.
- Masse atomique: 186.207 cu.
- Électronégativité : 1,9.
- Point de fusion : 3185°C.
- Point d'ébullition: 5596°C.
- Densité: 20,8 g.cm-3.
- Configuration électronique: [Xe] 6s2 5d5.
- Série chimique : Groupe 7; Métaux de transition externes; bloquer D.
Caractéristiques du rhénium
Le rhénium est un métal blanc argenté considéré l'un des éléments les plus rares de la planète. Son abondance est estimée à environ 1 ppb (parties par milliard), soit l'équivalent de 1 mg de rhénium pour chaque tonne de croûte terrestre.
Chimiquement, le rhénium présente des similitudes avec élément chimique le plus célèbre de son groupe, le manganèse, comme par exemple dans grande variété d'états d'oxydation (neuf en tout), qui vont de -1 à +7.
Bien qu'il soit moins réactif que le manganèse, le rhénium, lorsqu'il est finement divisé, est capable de souffrir la combustion en présence de oxygène, formant des oxydes stables, tels que Re2LA7, ReO3 et le ReO2. L'heptoxyde de rhénium, contrairement à la forme métallique de l'élément, est assez volatil.
Il peut également être dissous dans l'eau, formant HReO4, acide perrémique. Un tel acide peut également se former si le métal est dissous dans des acides oxydants, comme c'est le cas avec acide nitrique (HNO3).
Une autre caractéristique du rhénium est sa point de fusion élevé, considéré comme le deuxième plus grand du tableau périodique parmi les métaux, derrière seulement le tungstène. C'est aussi le métal de point d'ébullition le plus élevé, une propriété largement explorée dans ses usages.
Savoir plus: Acide sulfurique — un type d'acide extrêmement corrosif
Où trouve-t-on le rhénium ?
Le rhénium métallique sera rarement présent dans la nature, bien qu'il ait déjà été trouvé dans des roches ignées en Ukraine. Il existe des minéraux de rhénium sous forme de sulfures, comme c'est le cas avec reniita (ReS2), qui a déjà été détecté dans des zones volcaniques (fumaroles).
Un minéral riche en rhénium a également été signalé, la tarkianite, un sulfure mixte de rhénium, de cuivre, de fer et de molybdène. Cependant, aucun de ces minéraux ne contient des quantités économiquement significatives de l'élément.
Alors le la principale source commerciale de rhénium est la molybdénite, où la teneur en métal peut varier de 1 ppm (partie par million, équivalent à 1 mg par kilogramme de minéral) à 2000 ppm. Lors du traitement thermique de la molybdénite, Re2LA7 Il est formé. Comme il est volatil, ce oxyde peuvent être récupérés dans les cheminées. Il est ensuite dissous dans l'eau et précipité sous forme de KReO4, perrémato de potassium.
Découvrez notre podcast: Dur comme un diamant - qu'est-ce que cela signifie ?
Applications de rhénium
Depuis la fin des années 1980, les principales utilisations du rhénium se situent dans la fabrication de superalliages (alliages métalliques à hautes performances) à haute tenue en température et dans la fabrication de catalyseurs platine-rhénium (Pd-Re). Ces superalliages dans lesquels du rhénium est appliqué sont utilisés pour la fabrication d'aubes de turbines pour moteurs d'avions à réaction.
D'autre part, les catalyseurs Pd-Re sont utilisés dans l'industrie pétrochimique, en production d'essence à indice d'octane élevé sans soufre, lors de l'étape de reformage catalytique. Les catalyseurs au rhénium résistent aux attaques chimiques par azote, phosphore et le soufre, ce qui permet de les utiliser dans des réactions d'hydrogénation dans divers procédés industriels.
Parmi les utilisations mineures, le rhénium peut former des alliages avec le tungstène ou le molybdène pour diverses applications, telles que artefacts électroniques, équipement flash, tubes à vide, tubes à rayons X et thermocouples, des capteurs pour mesurer la Température, qui sont capables de mesurer de quelques dizaines négatives à des milliers de degrés Celsius.
Précautions avec le rhénium
- Certains composés du rhénium seraient irritants pour les yeux et la peau, comme l'hexafluorure de rhénium.
- Des expériences sur des animaux ont mis en évidence un risque de fibrose pulmonaire par inhalation de poussière de rhénium.
- Le sulfure de rhénium VII s'enflamme spontanément au contact de l'air en dégageant des fumées toxiques.
Cependant, la quantité de rhénium dans l'environnement est si faible que ses risques sont encore mal connus. à terre et les êtres humains.
histoire du rhénium
Lors de la publication de son tableau périodique en 1869, Dmitri Mendeleïev a laissé deux lacunes pour deux éléments à découvrir dans le Groupe 7. Par la suite, ces lacunes ont été comblées par l'élément 43, le technétium (Tc), et par l'élément 75, le rhénium (Re).
LA le rhénium a été découvert en 1925, lorsque Walter Noddack, Ida Tacke et Otto Berg ont réussi à obtenir, à grands frais, un seul gramme de métal après avoir traité environ 660 kg de molybdénite en Allemagne. Le nom Rhenius fait référence au terme Rhenius, le nom latin du célèbre fleuve Rhin, qui traverse l'Europe du nord au sud.
Exercices résolus sur le rhénium
question 1
Le rhénium, symbole Rê, est un métal rare dont l'existence a été prédite par Dmitri Mendeleïev en 1869. En analysant le tableau périodique actuel, on peut classer le rhénium comme :
A) métal alcalin.
B) métal alcalino-terreux.
C) non métallique.
D) métal de transition externe.
E) métal de transition interne.
Résolution:
Variante D
Le rhénium est dans le groupe 7 du tableau périodique, dirigé par le manganèse. Dans cette position, il doit être classé comme un métal de transition externe, car il appartient au bloc d.
question 2
Notez quelques informations sur l'élément chimique rhénium, symbole Re :
- Point de fusion: 3185°C.
- Point d'ébullition: 5596°C.
- Densité: 20,8 g.cm-3.
- Abondance dans la croûte terrestre: 1 mg/tonne.
Évaluez les informations et cochez la bonne option.
A) Le rhénium est un métal volatil, apparaissant sous forme liquide à température ambiante.
B) Lorsque vous placez un morceau de rhénium dans l'eau, il flotte.
C) Le rhénium est un élément de grande abondance dans la croûte terrestre.
D) Le point de fusion élevé du rhénium lui permet d'être utilisé dans des alliages pour offrir une plus grande résistance thermique.
Résolution:
Variante D
Le point de fusion élevé du rhénium améliore la résistance thermique des alliages métalliques, qui peuvent être exposés à des conditions de chaleur extrêmes. Le rhénium, soit dit en passant, a le deuxième point de fusion le plus élevé parmi les métaux.
Par Stefano Araújo Novais
Professeur de chimie
