The rhenium Jedná se o kovový prvek, jehož chemický symbol je Re, a nachází se ve skupině 7 periodické tabulky, dvě místa pod manganem. Sdílí s tímto a techneciem vlastnost vykazovat více čísel nebo oxidační stavy od +1 do +7. Také tvoří anion zvaný perrhenát, ReO4-, analogicky k manganistanu, MnO4-.
Tento kov je jedním z nejvzácnějších a nejvzácnějších v přírodě, takže jeho cena je vysoká. Získává se jako vedlejší produkt při těžbě molybdenu a mědi. Jednou z nejdůležitějších vlastností rhenia je jeho vysoká teplota tání, sotva překonaná uhlíkem a wolframem, a jeho vysoká hustota, která je dvakrát vyšší než u olova..
Jeho objev má kontroverzní a nešťastné podtexty. Název „rhenium“ pochází z latinského slova „rhenus“, což znamená Rýn, slavná německá řeka poblíž místa, kde pracovali němečtí chemici, kteří izolovali a identifikovali tento nový prvek..
Rhenium má mnoho použití, mezi nimiž vyniká zdokonalení oktanového čísla benzínu, stejně jako při výrobě žáruvzdorných slitin určených pro montáž turbín a motorů leteckých lodí..
Rejstřík článků
Existence dvou těžkých prvků s chemickými vlastnostmi podobnými manganu byla již předpovídána od roku 1869, a to prostřednictvím periodické tabulky ruského chemika Dmitrije Mendělejeva. Do té doby však nebylo známo, jaká by měla být jejich atomová čísla; a právě zde byla v roce 1913 představena předpověď anglického fyzika Henryho Moseleyho.
Podle Moseleyho musí tyto dva prvky patřící do skupiny manganu mít atomová čísla 43 a 75.
O několik let dříve však japonský chemik Masataka Ogawa objevil domnělý prvek 43 ve vzorku minerálu torianitu. Poté, co v roce 1908 oznámil své výsledky, chtěl tento prvek pokřtít názvem „Niponio“. Chemici v té době bohužel dokázali, že Ogawa neobjevil prvek 43..
A tak uběhly další roky, když v roce 1925 tři němečtí chemici: Walter Noddack, Ida Noddack a Otto Berg našli prvek 75 v minerálních vzorcích kolumbitu, gadolinitu a molybdenitu. To mu dalo jméno rhenia na počest německé řeky Rýn (latinsky „Rhenus“).
Masataka Ogawa udělal chybu v nesprávné identifikaci prvku: objevil rhenium, ne prvek 43, dnes nazývaný technecium..
Rhenium se obvykle prodává jako šedivý prášek. Jeho kovové kousky, obvykle sférické kapky, jsou stříbrošedé, které jsou také vysoce lesklé..
186,207 g / mol
75
3186 ° C
5630 ° C
-Při pokojové teplotě: 21,02 g / cm3
-Přímo při teplotě tání: 18,9 g / cm3
Rhenium je kov, který je téměř dvakrát tak hustý než samotné olovo. Kouli rhenia o hmotnosti 1 gram lze tedy přirovnat k robustnímu olovnatému krystalu stejné hmotnosti.
1,9 na Paulingově stupnici
První: 760 kJ / mol
Za druhé: 1260 kJ / mol
Za třetí: 2510 kJ / mol
25,48 J / (mol K)
48,0 W / (mK)
193 nΩ m
7
Atomy rhenia se v přírodě vyskytují jako dva izotopy: 185Re, s hojností 37,4%; Y 187Re, s hojností 62,6%. Rhenium je jedním z těch prvků, jejichž nejhojnější izotop je radioaktivní; poločas rozpadu 187Re je velmi velký (4.121010 let), takže je prakticky považován za stabilní.
Kov rhenia je materiál odolný vůči rzi. Když to udělá, jeho rez, RedvaNEBO7, těká při vysokých teplotách a hoří žlutozeleným plamenem. Kousky rhenia odolávají útoku HNO3 koncentrovaný; ale když je horký, rozpouští se za vzniku kyseliny rhenové a oxidu dusičitého, což roztok zhnědne:
Re + 7HNO3 → HReO4 + 7 Čdva + 3HdvaNEBO
Chemie rhenia je obrovská, protože je schopna vytvářet sloučeniny se širokým spektrem oxidačních čísel a také vytvářet kvadrupólovou vazbu mezi dvěma atomy rhenia (čtyři kovalentní vazby Re-Re)..
Atomy rhenia se seskupují do svých krystalů a vytvářejí kompaktní hexagonální strukturu, hcp, která se vyznačuje tím, že je velmi hustá. To je v souladu se skutečností, že se jedná o kov s vysokou hustotou. Kovová vazba, produkt překrytí jejich vnějších orbitalů, udržuje atomy Re silně soudržné.
Na této kovové vazbě Re-Re se účastní valenční elektrony, které jsou podle elektronické konfigurace:
[Xe] 4f14 5 d5 6 sdva
V zásadě se jedná o 5d a 6s orbitaly, které se překrývají, aby zhutnily atomy Re ve struktuře hcp. Všimněte si, že jeho elektrony tvoří celkem 7, což odpovídá počtu jeho skupiny v periodické tabulce..
Elektronická konfigurace rhenia nám umožňuje okamžitě vidět, že jeho atom je schopen ztratit až 7 elektronů, aby se stal hypotetickým kationem Re7+. Když se předpokládá existence Re7+ v jakékoli sloučenině rhenia, například v RedvaNEBO7 (Redva7+NEBO7dva-), má oxidační číslo +7, Re (VII).
Další čísla pozitivní oxidace rhenia jsou: +1 (Re+), +2 (Redva+), +3 (Re3+) atd. až +7. Rhenium také může získat elektrony tím, že se stane aniontem. V těchto případech se říká, že má negativní oxidační číslo: -3 (Re3-), -2 (Redva-) a -1 (Re-).
Rhenium se spolu s platinou používá k výrobě katalyzátorů, které zvyšují oktanové číslo benzinu a snižují jeho obsah olova. Na druhé straně se rheniové katalyzátory používají pro více hydrogenačních reakcí, a to kvůli jejich odolnosti vůči otravě dusíkem, fosforem a sírou..
Rhenium je žárovzdorný kov díky své vysoké teplotě tání. Proto se přidává ke slitinám niklu, aby byly žáruvzdorné a odolné vůči vysokým tlakům a teplotám. Tyto superslitiny se většinou používají pro konstrukci turbín a motorů pro letecké lodě..
Rhenium může také tvořit slitiny s wolframem, což zlepšuje jeho tažnost, a proto usnadňuje výrobu vláken. Tato rhenium-wolframová vlákna se používají jako zdroje rentgenových paprsků a pro konstrukci termočlánků schopných měřit teploty až do 2200 ° C..
Podobně byla tato rheniová vlákna kdysi používána pro záblesky archaických fotoaparátů a nyní pro lampy sofistikovaného vybavení; jako je hmotnostní spektrofotometr.
Zatím žádné komentáře