Ռենիում

քիմիական միացություն

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

75 Վոլֆրամ

Ռենիում Օսմիում

ՋրածինՀելիումԼիթիումԲերիլիումԲորԱծխածինԱզոտԹթվածինՖտորՆեոնՆատրիումՄագնեզիումԱլյումինՍիլիցիումՖոսֆորԾծումբՔլորԱրգոնԿալիումԿալցիումՍկանդիումՏիտանՎանադիումՔրոմՄանգանԵրկաթԿոբալտՆիկելՊղինձՑինկԳալիումԳերմանիումԱրսենՍելենԲրոմԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիումԻտրիումՑիրկոնիումՆիոբիումՄոլիբդենՏեխնեցիումՌութենիումՌոդիումՊալադիումԱրծաթԿադմիումԻնդիումԱնագԾարիրԹելուրՅոդՔսենոնՑեզիումԲարիումԼանթանՑերիումՊրազեոդիումՆեոդիումՊրոմեթիումՍամարիումԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիումԴիսպրոզիումՀոլմիումԷրբիումԹուլիումԻտերբիումԼյուտեցիումՀաֆնիումՏանտալՎոլֆրամՌենիումՕսմիումԻրիդիումՊլատինՈսկիՍնդիկԹալիումԿապարԲիսմունտՊոլոնիումԱստատՌադոնՖրանցիումՌադիումԱկտինիումԹորիումՊրոտակտիումՈւրանՆեպտունիումՊլուտոնիումԱմերիցիումԿյուրիումԲերկլիումԿալիֆորնիումԷյնշտեյնիումՖերմիումՄենդելեևիումՆոբելիումԼոուրենցիումՌեզերֆորդիումԴուբնիումՍիբորգիումԲորիումՀասիումՄեյտներիումԴարմշտադտիումՌենտգենիումԿոպերնիցիումՈւնունտրիումՖլերովիումՈւնունպենտիումԼիվերմորիումՈւնունսեպտիումՈւնունօկտիումՔիմիական 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), 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
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)[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)
CAS համար CAS գրանցման համար?
75
Ռենիում
186,207
4f145d56s2

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

Բովանդակություն

Անվան ծագումԽմբագրել

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

ՊատմությունԽմբագրել

№ 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 մեջԽմբագրել

 
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 հատկություններԽմբագրել

 
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 հատկություններԽմբագրել

 
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։

 

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։

 

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

 

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

 

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)։

 
 

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

 

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։

ՍտացումԽմբագրել

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։

 

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)։

ԻզոտոպներԽմբագրել

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։

ԿիրառությունԽմբագրել

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 նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  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» (անգլերեն)։ WebElements։ 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» (անգլերեն)։ WebElements։ 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. — 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։ Bibcode:1970JPCS...31.1345L։ doi:10.1016/0022-3697(70)90138-1 
  7. Рений — статья из Большой советской энциклопедии

ԳրականությունԽմբագրել

  • 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 (3η ed.)։ Oxford: Blackwell Science։ ISBN 978-0-632-02953-2։ Վերցված է 23 Ιανουαρίου 2014 
  • 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 
  • 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; Holleman, Arnold Frederick; Wiberg, Nils; Aylett, Bernhard J.; Brewer, William & Eagleson, Mary (2001)։ Inorganic chemistry։ San Diego, California: Academic Press։ ISBN 0-123-52651-5։ OCLC 833903147 

Արտաքին հղումներԽմբագրել

  • 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։