Rhenium (Re): kenmerken, toepassingen, geschiedenis

DE rhenium is een metaal atoomnummer 75, wat twee posities lager is dan mangaan in het periodiek systeem, dat wil zeggen in groep 7, zesde periode. Waren voorspeld door Mendelejev in 1869, toen hij de eerste versie van zijn periodiek systeem publiceerde en pas in 1925 ontdekte. Het is zeldzaam en wordt in de natuur aangetroffen in kleine monsters van molybdeenmineralen.

Rhenium wordt voornamelijk gebruikt als katalysator voor olieraffinage en in metaallegeringen hoge prestaties, met grote weerstand tegen temperatuur, want het is het op één na hoogste smeltpunt metaal in de Periodiek systeem.

Dergelijke legeringen kunnen worden gebruikt bij de vervaardiging van thermokoppels (sensoren voor het meten van temperatuur), flitsfilamenten foto's en ook in massaspectrometers, een apparaat dat wordt gebruikt om moleculen te detecteren, identificeren en kwantificeren door middel van jouw massa.

Meer weten: Dubnium — radioactief element in groep 5 van het periodiek systeem

renium samenvatting

  • renium is een met al die in 1869 door Mendelejev werd voorspeld.
  • Het is niet erg overvloedig, met slechts 1 mg voor elke ton aardkorst.
  • Het presenteert een breed scala aan oxidatietoestanden, variërend van -1 tot +7.
  • Het wordt commercieel gewonnen uit molybdeniet.
  • Het wordt gebruikt in metallische superlegeringen, die bijvoorbeeld worden gebruikt bij de vervaardiging van turbinebladen voor vliegtuigen.
  • De naam verwijst naar de rivier de Rijn, een belangrijke waterloop op het Europese continent.

Rhenium eigenschappen

  • Symbool: Met betrekking tot.
  • Atoom nummer: 75.
  • Atoom massa: 186.207 c.u.
  • Elektronegativiteit: 1,9.
  • Fusiepunt: 3185 °C.
  • Kookpunt: 5596°C.
  • Dikte: 20,8 g.cm-3.
  • Elektronische configuratie: [Xe] 6s2 5d5.
  • Chemische reeks: Groep 7; Externe overgangsmetalen; blok d.

Rhenium-kenmerken:

Rhenium is een zilverwit metaal dat wordt beschouwd een van de zeldzaamste elementen op aarde. De overvloed ervan wordt geschat op 1 ppb (parts per miljard), het equivalent van 1 mg rhenium voor elke ton aardkorst.

Chemisch gezien heeft rhenium overeenkomsten met: element chemisch beroemdste van zijn groep, de mangaan, zoals bijvoorbeeld in grote verscheidenheid aan oxidatietoestanden (negen in totaal), die variëren van -1 tot +7.

Klein metalen monster van renium.
Klein metalen monster van renium.

Ondanks dat het minder reactief is dan mangaan, is rhenium, wanneer het fijn verdeeld is, in staat om te lijden verbranding in de aanwezigheid van zuurstof, vormen stabiele oxiden, zoals Re2DE7, ReO3 en de ReO2. Rheniumheptoxide is, in tegenstelling tot de metallische vorm van het element, behoorlijk vluchtig.

Het kan ook worden opgelost in water, waardoor HReO. wordt gevormd4, perremische zuur. Zo'n zuur kan ook ontstaan ​​als het metaal wordt opgelost in oxiderende zuren, zoals bij zuur salpeterzuur (HNO3).

Een ander kenmerk van rhenium is zijn hoog smeltpunt, beschouwd als de op een na grootste van het periodiek systeem onder de metalen, alleen achter de wolfraam. Het is ook het metaal van hoogste kookpunt, een eigenschap die op grote schaal is onderzocht in zijn gebruik.

Meer weten: Zwavelzuur een extreem corrosief type zuur

Waar wordt renium gevonden?

Zelden zal metallisch renium in de natuur voorkomen, hoewel het al is gevonden in stollingsgesteenten in Oekraïne. Er zijn reniummineralen in de vorm van sulfiden, zoals het geval is met reniita (ReS2), die al is gedetecteerd in vulkanische zones (fumarola's).

Een mineraal rijk aan rhenium is ook gemeld, tarkianiet, een gemengd sulfide van rhenium, koper, ijzer en molybdeen. Geen van deze mineralen bevat echter economisch significante hoeveelheden van het element.

Molybdeniet monster.
Het mineraal molybdeniet is de belangrijkste bron van rhenium.

Dus de belangrijkste commerciële bron van rhenium is molybdeniet, waarbij het metaalgehalte kan variëren van 1 ppm (part per million, equivalent aan 1 mg per kilogram mineraal) tot 2000 ppm. Tijdens de warmtebehandeling van molybdeniet, Re2DE7 Het wordt gevormd. Omdat het vluchtig is, is dit: oxyde kan worden verzameld in schoorstenen. Het wordt vervolgens opgelost in water en neergeslagen in de vorm van KReO4, perremaat van potassium.

Check onze podcast: Hard als een diamant - wat betekent het?

Rhenium toepassingen

Sinds het einde van de jaren tachtig wordt rhenium voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van superlegeringen (hoogwaardige metaallegeringen) met een hoge temperatuurbestendigheid en bij de vervaardiging van katalysatoren platina-rhenium (Pd-Re). Deze superlegeringen waarin rhenium is toegepast, worden gebruikt voor de fabricage van turbinebladen voor straalvliegtuigmotoren.

De turbine van het vliegtuig.
Turbinebladen kunnen renium bevatten.

Aan de andere kant worden Pd-Re-katalysatoren gebruikt in de petrochemische industrie, in productie van benzine met een hoog octaangehalte, vrij van zwavel, tijdens de katalytische reformeringsstap. Rheniumkatalysatoren zijn bestand tegen chemische aantasting door: stikstof-, fosfor en zwavel, waardoor ze kunnen worden gebruikt in hydrogeneringsreacties in verschillende industriële processen.

Onder minder belangrijke toepassingen kan rhenium legeringen vormen met wolfraam of molybdeen voor diverse toepassingen, zoals elektronische artefacten, flitsapparatuur, vacuümbuizen, röntgenbuizen en thermokoppels, sensoren voor het meten van de temperatuur-, die kunnen meten van een paar negatieve tienden tot duizenden graden Celsius.

thermokoppel voorbeeld.
thermokoppel voorbeeld.

Voorzorgsmaatregelen met renium

  • Sommige rheniumverbindingen zijn naar verluidt irriterend voor de ogen en de huid, zoals rheniumhexafluoride.
  • Experimenten met dieren vonden een risico op longfibrose door het inademen van rheniumstof.
  • Rhenium VII-sulfide ontbrandt spontaan bij contact met lucht, waarbij giftige dampen vrijkomen.

De hoeveelheid rhenium in het milieu is echter zo laag dat de risico's ervan zijn nog steeds niet algemeen bekend. naar grond en mensen.

geschiedenis van renium

Bij de publicatie van zijn periodiek systeem in 1869, Dmitri Mendelejev liet twee gaten voor twee elementen om ontdekt te worden in Groep 7. Vervolgens werden deze gaten opgevuld door element 43, technetium (Tc), en door element 75, rhenium (Re).

DE renium werd ontdekt in 1925, toen Walter Noddack, Ida Tacke en Otto Berg erin slaagden om tegen hoge kosten een gram van het metaal te verkrijgen na verwerking van ongeveer 660 kg molybdeniet in Duitsland. De naam Rhenius verwijst naar de term Rhenius, de Latijnse naam voor de beroemde rivier de Rijn, die Europa van noord naar zuid doorkruist.

Oefeningen opgelost op rhenium

vraag 1

Rhenium, symbool Re, is een zeldzaam metaal waarvan het bestaan ​​in 1869 werd voorspeld door Dmitri Mendelejev. Door het huidige periodiek systeem te analyseren, kan rhenium worden geclassificeerd als:

A) alkalimetaal.

B) aardalkalimetaal.

C) niet-metaal.

D) extern overgangsmetaal.

E) intern overgangsmetaal.

Oplossing:

alternatief D

Rhenium bevindt zich in groep 7 van het periodiek systeem, met aan het hoofd mangaan. In deze positie moet het worden geclassificeerd als een buitenste overgangsmetaal, omdat het tot het d-blok behoort.

vraag 2

Let op wat informatie over het scheikundige element rhenium, symbool Re:

  • Smeltpunt: 3185 °C.
  • Kookpunt: 5596°C.
  • Dichtheid: 20,8 g.cm-3.
  • Overvloed in de aardkorst: 1 mg/ton.

Evalueer de informatie en vink de juiste optie aan.

A) Rhenium is een vluchtig metaal dat bij kamertemperatuur als een vloeistof verschijnt.

B) Wanneer een stuk renium in water wordt geplaatst, blijft het drijven.

C) Rhenium is een element van grote overvloed in de aardkorst.

D) Door het hoge smeltpunt van renium kan het worden gebruikt in legeringen om een ​​grotere thermische weerstand te bieden.

Oplossing:

alternatief D

Het hoge smeltpunt van rhenium verbetert de thermische weerstand van metaallegeringen, die kunnen worden blootgesteld aan extreme hitte. Rhenium heeft trouwens het op één na hoogste smeltpunt van alle metalen.

Door Stefano Araújo Novais
Scheikundeleraar

Geheim gesprek op WhatsApp? Leer hoe u chat kunt beschermen

Lang geleden vroegen WhatsApp-gebruikers de ontwikkelaars van de app om een ​​soort "geheim gespr...

read more

Trap niet in de val: 4 zinnen die worden gebruikt door degenen die u proberen te manipuleren!

Soms kan het voelen alsof iemand misbruik van je probeert te maken zonder dat je het beseft, en h...

read more

9 beroemdheden die ervoor kozen hun kinderen niet naar privéscholen te sturen

Ondanks het feit dat beroemdheden zich constant in luxueuze omgevingen en plaatsen bevinden, besl...

read more