РЕНИЈУМ: ОТКРИЋЕ, СВОЈСТВА, СТРУКТУРА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2026

Ренијум је метални елемент чија Хемијски симбол је Ре, и стављен у групи 7. периодног система, два места испод мангана. Дијели с тим и технетиум својство излагања више бројева или стања оксидације, од +1 до +7. Такође формира анион назван перхенат, РеО ₄ ^- , аналоган перманганату, МнО ₄ ^- .

Овај метал је један од најређих и ријетких у природи, тако да је његова цена висока. Извлачи се као нуспроизвод молибдена и вађења бакра. Једно од најрелевантнијих својстава ренијума је његова тачка топљења, коју једва премашују угљеник и волфрам, и његова велика густина, двоструко већа од олова.

Метална сфера ренијума. Извор: Хи-Рес слике хемијских елемената / ЦЦ БИ (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би/3.0)

Његово откриће има контроверзне и несрећне претензије. Назив 'ренијум' потиче од латинске речи 'рхенус', што значи Рајна, позната немачка река у близини места на коме су радили немачки хемичари који су изоловали и идентификовали овај нови елемент.

Ренијум има бројне намене, међу којима се истиче рафинирање октанског броја бензина, као и у производњи ватросталних супер-легура намењених за састављање турбина и мотора ваздухопловних бродова.

Откриће

Постојање два тешка елемента са хемијским карактеристикама сличним онима мангана већ се предвиђало од 1869. преко периодичне табеле руског хемичара Дмитрија Менделеева. Међутим, тада није било познато који би требао бити њихов атомски број; и овде је 1913. године уведено предвиђање енглеског физичара Хенрија Моселеија.

Према Моселеиу, ова два елемента која припадају мангановој групи морају имати атомске бројеве 43 и 75.

Неколико година раније, међутим, јапански хемичар Масатака Огава открио је наводни елемент 43 у узорку минерала торианита. Након што је 1908. Објавио своје резултате, хтео је да крсти овај елемент именом "Нипонио". Нажалост, тада су хемичари доказали да Огава није открила елемент 43.

И тако су прошле године када су 1925. године тројица немачких хемичара: Валтер Ноддацк, Ида Ноддацк и Отто Берг пронашли елемент 75 у минералним узорцима колумбита, гадолинита и молибденита. Они су му дали име ренијум, у част немачке реке Рајне (на латинском) Рхенус.

Грешка Масатака Огаве била је у томе што је погрешно идентификовао елемент: открио је ренијум, а не елемент 43, који се данас назива технецијум.

Својства ренијума

Ренијска ситуација у периодичној табели. Оригинал: АхоерстемеиерВецтор: Сусхант савла / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0)

Физичка присутност

Рени се обично продаје у облику сивкастог праха. Његови метални комади, углавном сферне капи, сребрно су сиве боје, који су такође врло сјајни.

Моларна маса

186.207 г / мол

Атомски број

75

Тачка топљења

3186 ºЦ

Тачка кључања

5630 ºЦ

Густина

-Ат собна температура: 21.02 г / цм ³

Тачно у тачка топљења: 18.9 г / цм ³

Ренијум је метал који је скоро дупло гушћи од самог олова. Тако се кугла ренијума тежине 1 грам може изједначити са робусним оловним кристалом исте масе.

Електронегативност

1.9 на Паулинг скали

Енергије јонизације

Прво: 760 кЈ / мол

Друго: 1260 кЈ / мол

Треће: 2510 кЈ / мол

Моларни топлотни капацитет

25,48 Ј / (мол К)

Топлотна проводљивост

48,0 В / (м К)

Електрична отпорност

193 нΩ м

Мохсова тврдоћа

7

Изотопи

Атоми ренија се у природи појављују као два изотопа: ¹⁸⁵ Ре, са обиљем од 37,4%; и ¹⁸⁷ Ре, са обиљем од 62,6%. Рени је један од оних елемената чији је најбројнији изотоп радиоактиван; међутим, полуживот ¹⁸⁷ Ре је веома дуг (4,12 · 10 ¹⁰ година), па се практично сматра стабилним.

Реактивност

Ренијум метал је материјал отпоран на хрђу. Када се то деси, његов оксид, Ре ₂ О ₇ , волатилизес на високим температурама и опекотина са жућкасто зелене пламена. У ренијум комада одупру напад концентроване ХНО ₃ ; али када је вруће, раствара се да ствара ринску киселину и азотни диоксид, који раствор постаје смеђи:

Ре + 7ХНО ₃ → ХРеО ₄ + 7 НО ₂ + 3Х ₂ О

Хемија ренијума је огромна, јер може да формира једињења са широким спектром оксидационих бројева, као и успостављање четверополне везе између два атома ренијума (четири Ре-Ре ковалентне везе).

Структура и електронска конфигурација

Електронска љуска ренијума. Аутор: Корисник: ГрегРобсон (Грег Робсон). Викимедиа цоммонс

Атоми ренијума су групирани у своје кристале и формирају компактну шестерокутну структуру, хцп, за коју је карактеристично да је врло густ. То је у складу са чињеницом да је то метал високе густине. Метална веза, продукт преклапања њихових спољних орбитала, одржава Ат атоме снажно кохезивним.

У овој металној вези, Ре-Ре, учествују валентни електрони који су у складу са електронском конфигурацијом:

4ф ¹⁴ 5д ⁵ 6с ²

У принципу, 5д и 6с орбитале се преклапају да компактују Ре атоме у структури хцп-а. Имајте на уму да њени електрони сачињавају укупно 7, што одговара броју његове групе на периодичној табели.

Оксидациони бројеви

Електронска конфигурација ренијума омогућава да се одједном види да је његов атом способан да изгуби до 7 електрона и постане хипотетички катион Ре ⁷⁺ . Када се претпостави постојање Ре ⁷⁺ у било којем једињењу ренијума, на пример, у Ре ₂ О ₇ (Ре ₂ ⁷⁺ О ₇ ^2- ), каже се да има оксидациони број +7, Ре ( ВИИ).

Остали бројеви позитивне оксидације за ренијум су: +1 (Ре ⁺ ), +2 (Ре ²⁺ ), +3 (Ре ³⁺ ), итд. До +7. Исто тако, ренијум може да добије електроне постајући анион. У овим случајевима се каже да имају негативан оксидациони број: -3 (Ре ^3- ), -2 (Ре ^2- ) и -1 (Ре ^- ).

Апликације

Бензин

Рени се заједно са платином користи за стварање катализатора који повећавају октанску оцену бензина и истовремено смањују његов садржај олова. С друге стране, ренијумски катализатори се користе за вишеструке реакције хидрогенирања, због отпорности на то да су отровани азотом, фосфором и сумпором.

Ватросталне супер-легуре

Рени је ватростални метал због високе тачке топљења. Због тога се додаје легурама никла како би биле ватросталне и отпорне на високе притиске и температуре. Ове супер-легуре углавном се користе за пројектовање турбина и мотора за ваздухопловство.

Волфрамова влакна

Рени такође може да формира легуре са волфрамом, што побољшава његову дуктилност и стога олакшава производњу филамената. Ови рене-волфрамови филаменти користе се као извори рендгенских зрака и за дизајн термоелемера способних за мерење температура до 2200 ° Ц.

Слично томе, ови ренски филаменти некада су коришћени за бљескове архаичних камера, а сада за лампе софистициране опреме; као што је масени спектрофотометар.

Референце

1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија . (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
2. Сарах Пиерце. (2020). Рениј: Употребе, историја, чињенице и изотопи. Студи. Опоравак од: студи.цом
3. Национални центар за информације о биотехнологији. (2020). Ренијум. ПубЦхем база података., ЦИД = 23947. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
4. Википедиа. (2020). Ренијум. Опоравак од: ен.википедиа.орг
5. Др Доуг Стеварт. (2020). Чињенице елемента ренијума. Опоравак од: цхемицоол.цом
6. Ериц Сцерри. (18. новембар 2008.). Ренијум. Хемија у њеним елементима. Опоравак од: цхемистриворлд.цом