Ռենիում

Կաղապար:Քիմիական տարր Կաղապար:Պարբերական համակարգի տարր Ռենիում (Կաղապար:Lang-lat), 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, Կաղապար:Lang-lat - 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։

$\mathrm{𝟦}𝖱𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖱{𝖾}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}$

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։

$𝖱{𝖾}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖧𝖱𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

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

$𝖧𝖱𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅\mathsf{\to }𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖱𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$

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

$𝖱{𝖾}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖱𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

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)։

$𝖱𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖱𝖾{𝖥}_{\mathrm{𝟨}}$

$\mathrm{𝟤}𝖱𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟧}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖱{𝖾}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟣}}\mathrm{𝟢}$

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

$𝖱𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖲\mathsf{\to }𝖱𝖾{𝖲}_{\mathrm{𝟤}}$

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։

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖱𝖾{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖱𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟪}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

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

• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book

Արտաքին հղումներ

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