Renij (Re): funkcije, aplikacije, zgodovina

THE renij je kovina atomsko število 75, kar je dve mesti pod manganom v periodnem sistemu, torej v skupini 7, šesto obdobje. so bili Mendelejev je napovedal leta 1869, ko je objavil prvo različico svojega periodnega sistema in odkril šele leta 1925. Je redek in ga v naravi najdemo v majhnih vzorcih molibdenovih mineralov.

Renij se uporablja predvsem kot katalizator za rafiniranje nafte in v kovinske zlitine visoke zmogljivosti, z veliko odpornostjo na temperaturo, saj je druga kovina z najvišjo tališčem Periodični sistem.

Takšne zlitine se lahko uporabljajo pri izdelavi termoelementov (senzorjev za merjenje temperature), bliskovnih filamentov fotografije in tudi v masnih spektrometrih, napravi, ki se uporablja za odkrivanje, identifikacijo in količinsko opredelitev molekul prek tvoja masa.

Več o tem: Dubnij - radioaktivni element, ki se nahaja v skupini 5 periodnega sistema

povzetek renija

• Renij je a metal ki ga je leta 1869 napovedal Mendelejev.
• Ni ga zelo veliko, le 1 mg na vsako tono Zemljina skorja.
• Predstavlja široko paleto oksidacijskih stanj, ki segajo od -1 do +7.
• Komercialno se pridobiva iz molibdenita.
• Uporablja se v kovinskih superzlitinah, ki sodelujejo pri izdelavi, na primer, lopatic letalskih turbin.
• Njegovo ime se nanaša na reko Ren, pomemben vodotok na evropski celini.

Lastnosti renija

• simbol: Re.
• atomsko število: 75.
• atomska masa: 186.207 c.u.
• elektronegativnost: 1,9.
• Fuzijska točka: 3185°C.
• Vrelišče: 5596°C.
• gostota: 20,8 g/cm^-3.
• Elektronska konfiguracija: [Xe] 6s² 5d⁵.
• Kemična serija: skupina 7; Zunanje prehodne kovine; blok d.

Značilnosti renija

Renij je srebrno bela kovina eden najredkejših elementov na planetu. Ocenjuje se, da je njegova številčnost v območju 1 ppb (delov na milijardo), kar je enako 1 mg renija na vsako tono zemeljske skorje.

Kemično ima renij podobnosti z element kemični najbolj znana v svoji skupini, the mangan, kot na primer v širok izbor oksidacijskih stanj (vseh devet), ki se gibljejo od -1 do +7.

Majhen kovinski vzorec renija.

Kljub temu, da je renij manj reaktiven kot mangan, je renij, ko je fino razdeljen, je sposoben trpeti zgorevanje v prisotnosti kisik, ki tvorijo stabilne okside, kot je Re₂THE₇, ReO₃ in ReO₂. Renijev heptoksid je v nasprotju s kovinsko obliko elementa precej hlapljiv.

Lahko se raztopi tudi v vodi in tvori HReO₄, perremska kislina. Takšna kislina lahko nastane tudi, če kovino raztopimo v oksidacijskih kislinah, kot je to pri kisline dušik (HNO₃).

Druga značilnost renija je njegova visoko tališče, ki velja za drugo največjo v periodnem sistemu med kovinami, za samo volfram. Je tudi kovina najvišje vrelišče, lastnost, ki je bila široko raziskana pri uporabi.

Več o tem: Žveplova kislina — izredno korozivna vrsta kisline

Kje se nahaja renij?

V naravi se redko pojavlja kovinski renij, čeprav so ga že našli v magmatskih kamninah v Ukrajini. Obstajajo minerali renija v obliki sulfidi, kot je v primeru reniita (ReS₂), ki je bil že odkrit v vulkanskih območjih (fumarole).

Poročali so tudi o mineralu, bogatem z renijem, tarkianitu, mešanem sulfidu renija, bakra, železa in molibdena. Vendar nobeden od teh mineralov ne vsebuje ekonomsko pomembnih količin elementa.

Mineral molibdenit je glavni vir renija.

Torej Glavni komercialni vir renija je molibdenit, kjer se lahko vsebnost kovin giblje od 1 ppm (del na milijon, kar ustreza 1 mg na kilogram minerala) do 2000 ppm. Med toplotno obdelavo molibdenita je Re₂THE₇ Nastane. Ker je nestanoviten, ta oksid se lahko zbirajo v dimnikih. Nato se raztopi v vodi in obori v obliki KReO₄, perremato of kalij.

Oglejte si naš podcast: Trd kot diamant - kaj to pomeni?

Aplikacije z renijem

Od poznih osemdesetih let prejšnjega stoletja so bile glavne uporabe renija v proizvodnji superzlitin (visokozmogljivih kovinskih zlitin) z visoko temperaturno odpornostjo in v proizvodnji katalizatorji platina-renij (Pd-Re). Te superzlitine, v katerih se uporablja renij, se uporabljajo za proizvodnja turbinskih lopatic za reaktivne letalske motorje.

Lopatice turbine lahko vsebujejo renij.

Po drugi strani pa se Pd-Re katalizatorji uporabljajo v petrokemični industriji, v proizvodnja visokooktanskega bencina brez žveplo, med korakom katalitskega reformiranja. Renijevi katalizatorji so odporni na kemične napade dušik, fosfor in žveplo, kar omogoča njihovo uporabo v reakcijah hidrogeniranja v različnih industrijskih procesih.

Med manjšimi uporabami lahko renij tvori zlitine z volframom ali molibdenom za različne namene, kot je npr. elektronski artefakti, bliskavica, vakuumske cevi, rentgenske cevi in ​​termoelementi, senzorji za merjenje temperaturo, ki lahko merijo od nekaj negativnih deset do tisoč stopinj Celzija.

primer termoelementa.

Previdnostni ukrepi pri uporabi renija

• Poročajo, da nekatere renijeve spojine dražijo oči in kožo, kot je renijev heksafluorid.
• Poskusi na živalih so ugotovili tveganje za pljučno fibrozo zaradi vdihavanja renijevega prahu.
• Renijev VII sulfid se ob stiku z zrakom spontano vname in oddaja strupene hlape.

Vendar je količina renija v okolju tako nizka, da njegova tveganja še vedno niso splošno znana. do tla in človeška bitja.

zgodovina renija

Ko je leta 1869 objavil svoj periodni sistem, je Dmitrij Mendelejev je pustil dve vrzeli za dva elementa, ki ju je treba odkriti v skupini 7. Kasneje so te vrzeli zapolnili element 43, tehnecij (Tc), in element 75, renij (Re).

THE renij so odkrili leta 1925, ko so Walterju Noddacku, Idi Tacke in Ottu Bergu uspelo po obdelavi približno 660 kg molibdenita v Nemčiji za velike stroške pridobiti en gram kovine. Ime Rhenius se nanaša na izraz Rhenius, latinsko ime za znamenito reko Ren, ki prečka Evropo od severa proti jugu.

Rešene vaje na reniju

Vprašanje 1

Renij, simbol Re, je redka kovina, katere obstoj je leta 1869 napovedal Dmitrij Mendelejev. Če analiziramo trenutni periodni sistem, lahko renij razvrstimo kot:

A) alkalijske kovine.

B) zemeljskoalkalijske kovine.

C) nekovina.

D) zunanja prehodna kovina.

E) notranja prehodna kovina.

Resolucija:

Alternativa D

Renij je v skupini 7 periodnega sistema, ki ga vodi mangan. V tem položaju ga je treba razvrstiti kot zunanjo prehodno kovino, saj spada v d-blok.

vprašanje 2

Upoštevajte nekaj informacij o kemičnem elementu renij, simbol Re:

• Tališče: 3185°C.
• Vrelišče: 5596°C.
• Gostota: 20,8 g.cm^-3.
• Število v zemeljski skorji: 1 mg/tono.

Ocenite informacije in označite pravilno možnost.

A) Renij je hlapna kovina, ki se pri sobni temperaturi pojavi kot tekočina.

B) Ko košček renija damo v vodo, lebdi.

C) Renij je zelo bogat element v zemeljski skorji.

D) Visoko tališče renija omogoča uporabo v zlitinah za večjo toplotno odpornost.

Resolucija:

Alternativa D

Visoko tališče renija izboljša toplotno odpornost kovinskih zlitin, ki so lahko izpostavljene ekstremnim toplotnim razmeram. Mimogrede, renij ima drugo najvišje tališče med kovinami.

Avtor: Stefano Araújo Novais
Učiteljica kemije