Rhenium (Re): funkcie, aplikácie, história

THE rénium je kov atómové číslo 75, čo je dve pozície pod mangánom v periodickej tabuľke, teda v skupine 7, šieste obdobie. boli predpovedal Mendelejev v roku 1869, keď zverejnil prvú verziu svojej periodickej tabuľky a objavil ju až v roku 1925. Je vzácny a v prírode sa nachádza v malých vzorkách molybdénových minerálov.

Rénium sa používa hlavne ako katalyzátor pri rafinácii ropy a v zliatiny kovov vysoký výkon, s veľkou odolnosťou voči teplote, keďže ide o kov s druhým najvyšším bodom topenia v Periodická tabuľka.

Takéto zliatiny sa môžu použiť pri výrobe termočlánkov (senzorov na meranie teploty), bleskových vlákien fotografií a tiež v hmotnostných spektrometroch, zariadení používaných na detekciu, identifikáciu a kvantifikáciu molekúl prostredníctvom vaša omša.

Vedieť viac: Dubnium - rádioaktívny prvok nachádzajúci sa v skupine 5 periodickej tabuľky

súhrn rénia

• Rénium je a metal ktorú predpovedal Mendelejev v roku 1869.
• Nie je príliš hojný, len 1 mg na každú tonu zemská kôra.
• Predstavuje širokú škálu oxidačných stavov v rozsahu od -1 do +7.
• Komerčne sa získava z molybdenitu.
• Používa sa do kovových superzliatin, ktoré sa podieľajú napríklad na výrobe lopatiek leteckých turbín.
• Jeho názov odkazuje na rieku Rýn, dôležitý vodný tok na európskom kontinente.

Vlastnosti rénia

• Symbol: Re.
• Atómové číslo: 75.
• Atómová hmotnosť: 186,207 c.u.
• Elektronegativita: 1,9.
• Fúzny bod: 3185 °C.
• Bod varu: 5596 °C.
• Hustota: 20,8 g.cm^-3.
• Elektronická konfigurácia: [Xe] 6 s² 5d⁵.
• Chemická séria: skupina 7; Vonkajšie prechodné kovy; blok d.

Charakteristika rénia

Rénium je považovaný za strieborno-biely kov jeden z najvzácnejších prvkov na planéte. Jeho množstvo sa odhaduje v rozsahu 1 ppb (časti na miliardu), čo je ekvivalent 1 mg rénia na každú tonu zemskej kôry.

Chemicky má rénium podobnosť s element chemický najznámejší z jeho skupiny, mangán, ako napríklad v široká škála oxidačných stavov (celkovo deväť), ktoré sa pohybujú od -1 do +7.

Malá kovová vzorka rénia.

Napriek tomu, že je menej reaktívne ako mangán, rénium, keď je jemne rozdelené, je schopný trpieť spaľovanie v prítomnosti kyslíktvoriace stabilné oxidy, ako je Re₂THE₇, ReO₃ a ReO₂. Heptoxid rénitý je na rozdiel od kovovej formy prvku dosť prchavý.

Môže sa tiež rozpustiť vo vode za vzniku HReO₄kyselina perremová. Takáto kyselina môže vzniknúť aj vtedy, ak je kov rozpustený v oxidačných kyselinách, ako je tomu v prípade kyselina dusičné (HNO₃).

Ďalšou charakteristikou rénia je jeho vysoký bod topenia, považovaný za druhý najväčší v periodickej tabuľke medzi kovmi, len za kovmi volfrám. Je to tiež kov z najvyšší bod varu, vlastnosť široko skúmaná vo svojom využití.

Vedieť viac: Kyselina sírová — extrémne korozívny typ kyseliny

Kde sa nachádza rénium?

Kovové rénium sa v prírode vyskytuje zriedkavo, hoci už bol nájdený vo vyvrelých horninách na Ukrajine. Existujú minerály rénia vo forme sulfidy, ako je to v prípade reniita (ReS₂), ktorý už bol zistený vo vulkanických zónach (fumaroly).

Bol hlásený aj minerál bohatý na rénium, tarkianit, zmiešaný sulfid rénia, meď, železo a molybdén. Žiadny z týchto minerálov však neobsahuje ekonomicky významné množstvo prvku.

Hlavným zdrojom rénia je minerál molybdenit.

Takže Hlavným komerčným zdrojom rénia je molybdenit, kde sa obsah kovu môže meniť od 1 ppm (častice na milión, čo zodpovedá 1 mg na kilogram minerálu) do 2 000 ppm. Počas tepelného spracovania molybdenitu sa Re₂THE₇ Tvorí sa. Keďže je nestály, toto oxid možno zbierať v komínoch. Potom sa rozpustí vo vode a vyzráža sa vo forme KReO₄, perremato of draslík.

Pozrite si náš podcast: Tvrdý ako diamant – čo to znamená?

Aplikácie rénia

Od konca 80. rokov 20. storočia sa rénium používa hlavne pri výrobe superzliatin (vysokoúčinné kovové zliatiny) s vysokou teplotnou odolnosťou a pri výrobe katalyzátory platina-rénium (Pd-Re). Tieto superzliatiny, v ktorých je aplikované rénium, sa používajú na výroba lopatiek turbín pre prúdové letecké motory.

Lopatky turbíny môžu obsahovať rénium.

Na druhej strane sa Pd-Re katalyzátory používajú v petrochemickom priemysle, v výroba vysokooktánového benzínu bez z sírapočas kroku katalytického reformovania. Réniové katalyzátory sú odolné voči chemickému napadnutiu dusíka, fosfor a síry, čo umožňuje ich využitie pri hydrogenačných reakciách v rôznych priemyselných procesoch.

Medzi menšími použitiami môže rénium vytvárať zliatiny s volfrámom alebo molybdénom pre rôzne aplikácie, ako napr. elektronické artefakty, bleskové zariadenia, vákuové trubice, röntgenové trubice a termočlánky, senzory na meranie teplota, ktoré sú schopné merať od niekoľkých negatívnych desiatok až po tisíce stupňov Celzia.

príklad termočlánku.

Preventívne opatrenia s Rhenium

• O niektorých zlúčeninách rénia sa uvádza, že dráždia oči a pokožku, ako napríklad hexafluorid rénia.
• Experimenty na zvieratách odhalili riziko pľúcnej fibrózy v dôsledku vdychovania réniového prachu.
• Sulfid rénium VII sa pri kontakte so vzduchom spontánne vznieti a uvoľňuje toxické výpary.

Množstvo rénia v životnom prostredí je však také nízke, že jeho riziká stále nie sú všeobecne známe. do zem a ľudské bytosti.

história rénia

Pri publikovaní svojej periodickej tabuľky v roku 1869 Dmitri Mendelejev ponechal dve medzery pre dva prvky, ktoré majú byť objavené v skupine 7. Následne boli tieto medzery vyplnené prvkom 43, technéciom (Tc) a prvkom 75, réniom (Re).

THE rénium bolo objavené v roku 1925, kedy sa Walterovi Noddackovi, Ide Tacke a Ottovi Bergovi podarilo získať po spracovaní asi 660 kg molybdenitu v Nemecku s vysokými nákladmi jeden gram kovu. Názov Rhenius odkazuje na výraz Rhenius, latinský názov pre slávnu rieku Rýn, ktorá preteká Európou zo severu na juh.

Cvičenia vyriešené na rénium

Otázka 1

Rénium, symbol Re, je vzácny kov, ktorého existenciu predpovedal Dmitri Mendelejev v roku 1869. Analýzou súčasnej periodickej tabuľky je možné klasifikovať rénium ako:

A) alkalický kov.

B) kov alkalických zemín.

C) nekovové.

D) vonkajší prechodný kov.

E) vnútorný prechodný kov.

Rozhodnutie:

Alternatíva D

Rénium je v skupine 7 periodickej tabuľky na čele s mangánom. V tejto polohe by mal byť klasifikovaný ako vonkajší prechodný kov, pretože patrí do d-bloku.

otázka 2

Všimnite si niekoľko informácií o chemickom prvku rénium, symbol Re:

• Teplota topenia: 3185 °C.
• Teplota varu: 5596 °C.
• Hustota: 20,8 g.cm^-3.
• Množstvo v zemskej kôre: 1 mg/t.

Vyhodnoťte informácie a označte správnu možnosť.

A) Rénium je prchavý kov, ktorý sa pri izbovej teplote javí ako kvapalina.

B) Pri umiestnení kúska rénia do vody pláva.

C) Rénium je prvok s veľkým množstvom v zemskej kôre.

D) Vysoký bod topenia rénia umožňuje jeho použitie v zliatinách na zabezpečenie vyššej tepelnej odolnosti.

Rozhodnutie:

Alternatíva D

Vysoký bod topenia rénia zlepšuje tepelnú odolnosť kovových zliatin, ktoré môžu byť vystavené extrémnym tepelným podmienkam. Mimochodom, rénium má medzi kovmi druhú najvyššiu teplotu topenia.

Autor: Stefano Araújo Novais
Učiteľ chémie