Ռենիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
75 ՎոլֆրամՌենիումՕսմիում
Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բորр Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կալիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
75Re
Hexagonal.svg
Electron shell 075 Rhenium.svg
Ռենիում
Ամուր արծաթափայլ սպիտակ, ծանր մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Ռենիում / Rhenium (Re), 75
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
186,207(1)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Xe] 4f14 5d5 6s2
Ատոմի շառավիղ 137 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտային շառավիղ 128 պմ
Իոնի շառավիղ (+7e) 53 (+4e) 72 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 1,9 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ Re←Re3+ −0,30 В
Օքսիդացման աստիճաններ +7, +6, +5, +4, +3, +2, −1
Իոնիզացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 759,1 (7,87) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Խտություն (ս. պ.-ում) 21,02 գ/սմ³
Հալման ջերմաստիճան 3459 K (3186 °C, 5767 °F)[2]
Եռման ջերմաստիճան 5869 K (5596 °C, 10105 °F)
Հալման տեսակարար ջերմունակություն 34 կՋ/մոլ
Հալման տեսակարար ջերմունակություն 704 կՋ/մոլ
Մոլյար ջերմունակություն 28,43[3] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 8,85 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ a=2,761 c=4,456[4]
C/a հարաբերություն 1,614
Դեբայի ջերմաստիճան 416,00 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 48,0 Վտ/(մ·Կ)
75
Ռենիում
186,207
4f145d56s2

Ռենիում (լատ.՝ Rhenium), քիմիական տարր, որի նշանն է Re, տարրերի պարբերական համակարգի VI պարբերության, VII խմբի տարր։ Կարգահամարը՝ 75, ատոմական զանգվածը՝ 186,207։

Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 5s2 5p6 5d5 6s2, d-տարր է՝ պատկանում է անցումային տարրերի շարքին։ Ռենիումը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ մետաղ է։

Անվան ծագում[խմբագրել]

Տարրի անվանումը ծագել է Գերմանիայում, լատ.՝ Rhenus - Հռենոս գետի անունից:

Պատմություն[խմբագրել]

№ 75 տարրի, որպես մանգանի նմանակի, գոյությունը կռահել է Դ․ Ի․, Մենդելեևը 1871 թվականին, նրան վերագրելով 190 ատոմական կշիռ։ Ռենիում հայտնաբերել են (կոլումբիտ միներալում, սպեկտրասկոպիական եղանակով, 1925), մոլիբդենիտից անջատել (1926) գերմանացի քիմիկոսներ Վ․ Նոդդակ և Ի․ Տակկի (Նոդդակ) ամուսինները:

Բնության մեջ[խմբագրել]

Մոլիբդենիտ

Ռենիումը չափազանց հազվագյուտ և ցրված տարր է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 7•10-8 % (տարածվածությամբ 78-րդը)։ Հայտնի են ռենիումի հազվադեպ հանդիպող երեք միներալները՝

  • օքսիդը,
  • սուլֆիդը
  • ջեզկազգանիտը։

Նշանակալի քանակներով ռենիում է պարունակվում մոլիբդենիտում (0,1-10—5 %), որոշ պղինձ սուլֆիդային կոնցենտրատներում (2-5• 10-3 %), ավելի քիչ՝ կոլումբիտներում, տանտալատներում, երբեմն՝ հողային տարրերի միներալներում և այլուր։

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

Re,
α = 276,08 pm
c = 445,80 pm

Ռենիումը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ մետաղ է։ Հալման ջերմաստիճանը՝ 3180±20 °С, եռմանը՝ 5900 °С, խտությունը՝ 21030 կգ/մ3։ Դժվարահալությամբ զիջում է միայն վոլֆրամին[5], խտությամբ՝ պլատինին, ռադիումին և օսմիումին։

Բյուրեղացանցի կառուցվածքը՝ վեցանկյուն (а = 0,2760 նմ, с = 0,4458 նմ) (а = 0,2761 նմ, с = 0,4456 նմ)[6]:

Կռելի է, ենթարկվում է սառը դեֆորմացման, ունի դեֆորմացման մեծ դիմադրություն։ Ամրությունը պահպանում է անգամ երկարատև տաքացնելիս (2000 °С)։ Սովորական ջերմաստիճաններում կայուն է օդում և ջրում։

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել]

ReH2− 9 բյուրեղացանցի կառուցվածքը

Քիմիական միացություններում ցուցաբերում է - 1-ից +7 օքսիդացման աստիճաններ, որոնցից ամենաբնորոշը +7-ն է (յոթարժեք)։

Ջրածնի, ազոտի և ածխածնի հետ չի միանում։

Թթվածնի հետ միանում է 600 °C-ից բարձր տաքացնելիս, առաջանում են Re2O7 և ReO3 օքսիդները։

\mathsf{4Re + 7O_2 \rightarrow 2Re_2O_7}

Ռենիումի (VII) օքսիդը ցնդող, բաց դեղին, բյուրեղական նյութ է, եռում է 360 °C-ում։ Լուծվում է ջրում, առաջացնելով ուժեղ ռենիումական թթու, որը լուծույթը գոլորշիացնելիս քայքայվում է, անջատելով Re2O7։

\mathsf{Re_2O_7 + H_2O \rightarrow 2HReO_4}

Աղերը՝ պերռենատները, մեծ մասամբ ջրում լուծելի, անգույն, բյուրեղական նյութեր են (KReO4 և NH4ReO4 կարևոր ռեակտիվներ են)։

\mathsf{HReO_4 + NH_4Cl \rightarrow NH_4ReO_4 + HCl}

ReO3-ի նարնջագույն կարմիր բյուրեղները ալկալիների հետ առաջացնում են կանաչ, բյուրեղական ռենատներ (VI)՝ M2ReO4։

\mathsf{Re_2O_7 + 2NaOH \rightarrow 2NaReO_4 + H_2O}

Ռենիումի (V) օքսիդը չի ստացվել, հայտնի են, սակայն, ռենատները (V) MReO3, M4Re2O7, M3ReO4։

ReO2-ի սև շագանակագույն փոշի է, ստացվում է R2O7-y ջրածնի հոսքում տաքացնելիս (300 °C), այրվում է թթվածնում, լուծվում է աղաթթվում՝ առաջացնելով H2ReCl6, որի աղերը ջրում հիդրոլիզվում են՝ անջատելով Re-ի (IV) օքսիդի հիդրատները՝ ReO2 • 2H2

Ալկալիների հետ ReO2-ը առաջացնում է ջրում անլուծելի ռենատներ (IV)՝ Na2ReO3 և այլն։

Ռենիումի (III) օքսիդը հայտնի է միայն հիդրատի ձևով՝ Re2O3 • nH2

Ռենիումի գույները տարբեր միացություններում Re
Միացություն Գույն Միացություն Գույն
ReO3
ReO2
ReF4
ReF5
Re2O7
ReCl6
Re2O5
ReBr4

Ֆտորի և քլորի հետ ռենիումը միանում է տաքացնելիս՝ առաջացնելով ReF6 և ReCl5 (մյուս հալոգենների հետ անմիջականորեն չի միանում)։ Հայտնի են նաև ռենիումի օքսիհալոգենիդները (ReOF4, ReOCl4, ReO3Br և այլն)։

\mathsf{Re + 3F_2 \rightarrow ReF_6}
\mathsf{2Re + 5Cl_2 \rightarrow Re_2Cl_10}

Ծծմբի հետ (700-800 °C) առաջացնում է ռենիումի (IV) սուլֆիդ, որը ջրում և աղաթթվում չլուծվող բյուրեղական, սև նյութ է:

\mathsf{Re + 2S \rightarrow ReS_2}

Ստացվել է նաև ռենիումի (VII) սուլֆիդը։ Ռենիումը առաջացնում է բազմաթիվ կարբոնիլներ՝ ReCl(CO)5, Re2(CO)10, K[Re(CO)5

Աղաթթվում և ֆտորաջրածնական թթվում ռենիումը չի լուծվում (անգամ 100 °C-ում), լուծվում է ազոտական, տաք և խիտ ծծմբական թթուներում, ջրածնի գերօքսիդում՝ առաջացնելով ոենիումական թթու։

Ստացում[խմբագրել]

Ռենիումի արդյունաբերական ստացման աղբյուրը մոլիբդենային և պղնձային հանքանյութերի կոնցենտրատներն են, որոնք պարունակում են համապատասխանաբար 0,01-0,04 և 0,002-0,00 3% ռենիում։ Կոնցենտրատների օքսիդացնող բովման ընթացքում ռենիումը (Re2O7) հեռանում է վառարանային գազերի հետ և կուտակվում փոշեզտիչներում։

\mathsf{2NH_4ReO_4 + 7H_2 \rightarrow 2NH_3 + 2Re + 8H_2O}

Ռենիումի լուծույթ են անցկացնում օքսիդիչի (MnO2) առկայությամբ նոսր H2SO4-ում լուծելով, ապա անջատում ադսորբման կամ օրգանական լուծիչով լուծահանելու միջոցով։

Ստանում են NH4ReO4, որը վերականգնում են ջրածնի հոսանքում։ Ռենիումի փոշին վերամշակում են մամլման և ջերմամշակման միջոցով կամ հալում էլեկտրոնաճառագայթային վառարանում (թողարկվում է ձողիկների, լարի, ժապավենի, նրբաթերթիկի ձևով)։

Իզոտոպներ[խմբագրել]

Engine.f15.arp.750pix.jpg

Բնական ռենիումը բաղկացած է 185Re (37,07 %) կայուն և 187Re[7] (62,03 % T1/2= 1011 տարի) թույլ ռադիոակտիվ իզոտոպներից։ Արհեստականորեն ստացվել են ռենիումի 175-192 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները։

Կիրառություն[խմբագրել]

Ռենիումը և նրա համաձուլվածքները (W, Мо, Та), որպես դժվարահալ և կոռոզիակայուն նյութեր, օգտագործվում են էլեկտրոնիկայում, օդագնացային և տիեզերական տեխնիկայում, ինչպես նաև բարձր ջերմաստիճանային (մինչև 2500 °С) թերմոզույգեր պատրաստելու համար։

Ռենիումը և նրա միացությունները նավթի կրեկինգի արդյունավետ կատալիզատորներ են։

Տես նաև[խմբագրել]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. «Rhenium: physical properties» (en)։ WebElements։ http://www.webelements.com/rhenium/։ Վերցված է 2013-08-17։ 
  3. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 236. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8
  4. «Rhenium: crystal structure» (en)։ WebElements։ http://www.webelements.com/rhenium/crystal_structure.html։ Վերցված է 2013-08-17։ 
  5. Коровин С. С., Букин В. И., Федоров П. И.,Резник А. М. Редкие и рассеянные элементы / Под общ. ред. Коровина С. С. — Химия и технология. — Կաղապար:М: МИСИС, 2003. — Т. 3.
  6. Liu, L.G.; Takahashi, T.; Bassett, W. A. (1970). «Effect of pressure and temperature on lattice parameters of rhenium». Journal of Physics and Chemistry of Solids 31 (6): 1345–1351. doi:10.1016/0022-3697(70)90138-1. Bibcode1970JPCS...31.1345L. 
  7. Рений — статья из Большой советской энциклопедии

Գրականություն[խմբագրել]

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]

  • Rhenium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)


Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։ CC-BY-SA-icon-80x15.png