Det rhenium Det er et metalelement, hvis kemiske symbol er Re, og det er placeret i gruppe 7 i det periodiske system, to steder under mangan. Det deler med dette og technetium egenskaben ved at udvise flere tal eller oxidationstilstande fra +1 til +7. Det danner også en anion kaldet perrhenat, ReO4-, analog med permanganat, MnO4-.
Dette metal er et af de mest sjældne og knappe i naturen, så prisen er høj. Det ekstraheres som et biprodukt fra molybdæn- og kobberminedrift. En af de mest relevante egenskaber ved rhenium er dets høje smeltepunkt, næppe overgået af kulstof og wolfram, og dets høje densitet er dobbelt så høj som bly..
Hans opdagelse har kontroversielle og uheldige overtoner. Navnet 'rhenium' stammer fra det latinske ord 'rhenus', hvilket betyder Rhinen, den berømte tyske flod nær det sted, hvor de tyske kemikere, der isolerede og identificerede dette nye element, arbejdede..
Rhenium har adskillige anvendelser, blandt hvilke forfining af oktantallet af benzin skiller sig ud såvel som til fremstilling af ildfaste superlegeringer, der er bestemt til samling af turbiner og motorer til rumfartøjer..
Artikelindeks
Eksistensen af to tunge grundstoffer med kemiske egenskaber svarende til mangan var allerede forudsagt siden årene 1869 gennem den russiske kemiker Dmitri Mendeleevs periodiske system. Imidlertid vidste man ikke dengang, hvad deres atomnummer skulle være; og det var her i 1913, at forudsigelsen af den engelske fysiker Henry Moseley blev introduceret.
Ifølge Moseley skal disse to elementer, der tilhører mangangruppen, have atomnummer 43 og 75.
Et par år tidligere havde den japanske kemiker Masataka Ogawa imidlertid opdaget det formodede element 43 i en prøve af mineralet torianit. Efter at have meddelt sine resultater i 1908 ønskede han at døbe dette element med navnet 'Niponio'. Desværre viste kemikere dengang, at Ogawa ikke havde opdaget element 43..
Og så gik der andre år, da tre tyske kemikere: Walter Noddack, Ida Noddack og Otto Berg i 1925 fandt element 75 i mineralprøver af columbite, gadolinit og molybdenit. Disse gav ham navnet rhenium til ære for floden Rhinen i Tyskland ('Rhenus', på latin).
Masataka Ogawas fejl var at have foretaget en forkert identifikation af elementet: han havde opdaget rhenium, ikke element 43, kaldet i dag technetium..
Rhenium markedsføres normalt som et gråligt pulver. Dens metalliske stykker, generelt sfæriske dråber, er sølvgrå, som også er meget skinnende..
186,207 g / mol
75
3186 ºC
5630 ºC
-Ved stuetemperatur: 21,02 g / cm3
-Lige ved smeltepunkt: 18,9 g / cm3
Rhenium er et metal, der er næsten dobbelt så tæt som bly i sig selv. Således kan en kugle af rhenium, der vejer 1 gram, sidestilles med en robust blykrystal af samme masse.
1.9 på Pauling-skalaen
Først: 760 kJ / mol
Andet: 1260 kJ / mol
Tredje: 2510 kJ / mol
25,48 J / (mol K)
48,0 W / (mK)
193 nΩ m
7
Rheniumatomer forekommer i naturen som to isotoper: 185Re med en overflod på 37,4%; Y 187Re med en overflod på 62,6%. Rhenium er et af de grundstoffer, hvis isotop er mest aktiv. dog halveringstiden for 187Re er meget stor (4.121010 år), så det betragtes praktisk talt som stabilt.
Rheniummetal er et materiale, der er resistent over for rust. Når det gør det, er dets rust, RetoELLER7, den flygtiggøres ved høje temperaturer og brænder med en gulgrøn flamme. Rheniumstykker modstår HNO-angreb3 koncentreret; men når det er varmt, opløses det til dannelse af rheninsyre og nitrogendioxid, der gør opløsningen brun:
Re + 7HNO3 → HReO4 + 7 NEJto + 3HtoELLER
Kemi af rhenium er enorm, da den er i stand til at danne forbindelser med et bredt spektrum af oxidationstal, samt etablere en quadrupolbinding mellem to rheniumatomer (fire Re-Re kovalente bindinger)..
Rheniumatomer grupperes i deres krystaller for at danne en kompakt sekskantet struktur, hcp, som er kendetegnet ved at være meget tæt. Dette stemmer overens med det faktum, at det er et metal med høj densitet. Den metalliske binding, produkt af overlapningen af deres eksterne orbitaler, holder Re-atomerne stærkt sammenhængende.
I denne metalliske binding, Re-Re, deltager valenselektronerne, som er i overensstemmelse med den elektroniske konfiguration:
[Xe] 4f14 5 d5 6sto
I princippet er det 5d og 6s orbitaler, der overlapper hinanden for at komprimere Re-atomer i hcp-strukturen. Bemærk, at dens elektroner udgør i alt 7 svarende til antallet af dens gruppe i det periodiske system..
Den elektroniske konfiguration af rhenium giver os mulighed for straks at se, at dets atom er i stand til at miste op til 7 elektroner, for at blive den hypotetiske kation Re7+. Når Re's eksistens antages7+ i en hvilken som helst rheniumforbindelse, for eksempel i RetoELLER7 (Adto7+ELLER7to-siges at have et oxidationsnummer på +7, Re (VII).
Andre positive oxidationstal for rhenium er: +1 (Re+), +2 (Reto+), +3 (Re3+) og så videre op til +7. Også, rhenium kan få elektroner ved at blive en anion. I disse tilfælde siges det at have et negativt oxidationsnummer: -3 (Re3-), -2 (Reto-) og -1 (Re-).
Rhenium bruges sammen med platin til at skabe katalysatorer, der øger oktanvurderingen af benzin, samtidig med at dets blyindhold sænkes. På den anden side anvendes rheniumkatalysatorer til flere hydrogeneringsreaktioner, dette på grund af deres modstandsdygtighed over for at blive forgiftet af nitrogen, fosfor og svovl..
Rhenium er et ildfast metal på grund af dets høje smeltepunkt. Derfor tilsættes det til nikkellegeringer for at gøre dem ildfaste og modstandsdygtige over for høje tryk og temperaturer. Disse superlegeringer bruges mest til design af turbiner og motorer til rumfartøjer..
Rhenium kan også danne legeringer med wolfram, hvilket forbedrer dets duktilitet og derfor letter fremstillingen af filamenterne. Disse rhenium-wolframfilamenter anvendes som røntgenkilder og til design af termoelementer, der er i stand til at måle temperaturer op til 2200 ºC..
Ligeledes blev disse rheniumfilamenter engang brugt til blink fra arkaiske kameraer og nu til lamperne til sofistikeret udstyr; såsom massespektrofotometeret.
Endnu ingen kommentarer