Ռենիում

75 Վոլֆրամ ← Ռենիում → Օսմիում Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 75Re
Ամուր արծաթափայլ սպիտակ, ծանր մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Ռենիում / Rhenium (Re), Re, 75
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված)	186,207(1) զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Xe] 4f14 5d5 6s2
Ատոմի շառավիղ	137 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ 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
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն)	759,1 (7,87) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	3459 K (3186 °C, 5767 °F)
Եռման ջերմաստիճան	5869 K (5596 °C, 10105 °F)
Հալման տեսակարար ջերմունակություն	34 կՋ/մոլ
Հալման տեսակարար ջերմունակություն	704 կՋ/մոլ
Մոլյար ջերմունակություն	28,43 Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	8,85 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ	a=2,761 c=4,456
C/a հարաբերություն	1,614
Դեբայի ջերմաստիճան	416,00 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն	(300 Կ) 48,0 Վտ/(մ·Կ)
CAS համար	CAS գրանցման համար?

75	Ռենիում
Re 186,207
4f145d56s2

Ռենիում (լատին․՝ 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

Տարրի անվանումը ծագել է Գերմանիայում, լատին․՝ Rhenus - Հռենոս գետի անունից։

Պատմություն

№ 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

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

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, խտությամբ՝ պլատինին, ռադիումին և օսմիումին։

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

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

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։

${\mathsf {4Re+7O_{2}\rightarrow 2Re_{2}O_{7}}}$

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։

${\mathsf {Re_{2}O_{7}+H_{2}O\rightarrow 2HReO_{4}}}$

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

${\mathsf {HReO_{4}+NH_{4}Cl\rightarrow NH_{4}ReO_{4}+HCl}}$

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

${\mathsf {Re_{2}O_{7}+2NaOH\rightarrow 2NaReO_{4}+H_{2}O}}$

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 • 2H₂O։

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

Ռենիումի (III) օքսիդը հայտնի է միայն հիդրատի ձևով՝ Re₂O₃ • nH₂O։

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)։

${\mathsf {Re+3F_{2}\rightarrow ReF_{6}}}$

${\mathsf {2Re+5Cl_{2}\rightarrow Re_{2}Cl_{1}0}}$

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

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։

${\mathsf {2NH_{4}ReO_{4}+7H_{2}\rightarrow 2NH_{3}+2Re+8H_{2}O}}$

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

Բնական ռենիումը բաղկացած է ¹⁸⁵Re (37,07 %) կայուն և ¹⁸⁷Re (62,03 % T_1/2= 10¹¹ տարի) թույլ ռադիոակտիվ իզոտոպներից։ Արհեստականորեն ստացվել են ռենիումի 175-192 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները։

Կիրառություն

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

• Պարբերական աղյուսակ

Գրականություն

• Cardarelli, François (2008). Materials Handbook: A Concise Desktop Reference (2η ed.). Springer. ISBN 978-1-84628-668-1.
• Crabtree, Robert H. (2005). The Organometallic Chemistry of the Transition Metals (4η ed.). Yale University, New Haven, Connecticut: Wiley-Interscience. ISBN 0-4716-6256-9.
• Chandler, Harry (1998). Metallurgy for the non-metallurgist (1η ed.). ASM International. ISBN 978-0-87170-652-2.
• Druce, Gerald (1948). Rhenium: DVI-Manganese, the Element of Atomic Number 75 (Επανέκδοση 19 Δεκεμβρίου 2013). Cambridge University Press. ISBN 978-1-10769-324-1.
• Ebbing, Darrell D.; Gammon, Steven D. (2008). General Chemistry (9η ed.). Cengage Learning. ISBN 0-618-85748-6.
• Emsley, J. (2003). Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. ISBN 0-198-50340-7.
• Evans, Anthony M. (1993). Ore Geology and Industrial Minerals: An Introduction (PDF) (3η ed.). Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-0-632-02953-2. Վերցված է 23 Ιανουαρίου 2014-ին.
• Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2η ed.). Oxford: Butterworth–Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
• Heiserman, David L. (1992). Exploring Chemical Elements and Their Compounds. New York: Tab Books. ISBN 0-830-63018-X.
• Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2005). Inorganic chemistry (3η ed.). Pearson Education Limited. ISBN 978-0-1317-5553-6.
• Mackay, Ken M.; Mackay, Rosemary Ann; Henderson, W. (2002). Introduction to modern inorganic chemistry (6η ed.). CRC Press. ISBN 978-0-7487-6420-4. Վերցված է 20 Ιανουαρίου 2014-ին.
• Μανουσάκης, Γεώργιος Ε. (1994). Γενική και Ανόργανη Χημεία. Θεσσαλονίκη: Αφοί Κυριακίδη. ISBN 960-343-272-5.
• Pauling, Linus (1988). General Chemistry (3η ed.). Dover Publications. ISBN 978-04866-5622-9.
• Reed, Roger C. (2006). The Superalloys: Fundamentals and Applications (1η ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-5218-5904-2.
• Tοσσίδης, Ιωάννης Α. (2001). Χημεία Ενώσεων Συναρμογής. Θεσσαλονίκη: Εκδόσεις Ζήτη. ISBN 978-96043-1754-7.
• Wiberg, Egon (2001). Inorganic chemistry. San Diego, California: Academic Press. ISBN 0-123-52651-5. OCLC 833903147. {{cite book}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (օգնություն)

Արտաքին հղումներ

• 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։