Рений

РЕНИЙ (символ Re), серебристо-белый ПЕРЕХОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ, впервые обнаруженный в 1925 г. Рений встречается в МОЛИБДЕНИТАХ и рудах ПЛАТИНЫ, из которых его получают как побочный продукт. Он тяжелый и используется в термопарах, карманных фонарях и нитях накала; также является полезным КАТАЛИЗАТОРОМ. Свойства: атомный номер 75, атомная масса. 186,2; плотность 21,0; температура плавления 3,180 °С, температура кипения 5,627 °С; наиболее распространенный изотоп ¹⁸⁷Re (62,93%).

(от лат. Rhenus-река Рейн; Rhenium) Re, хим. элемент VII гр. периодич. системы, ат. н. 75, ат. м. 186,207. Природный Р. состоит из двух изотопов: стабильного ¹⁸⁵Re (37,4%) и слаборадиоактивного ¹⁸⁷Re (62,6%, T_1/2 5

РЕ́НИЙ -я; м. Химический элемент (Rе), тугоплавкий металл светло-серого цвета (используется в сплавах для антикоррозийных покрытий, деталей сверхзвуковых самолётов, ракет, точных приборов и т.п.).

◁ Ре́ниевый -ая, -ое. ● По названию Рейнской области в Германии.

* * *

(лат. Rhenium), химический элемент VII группы периодической системы. Назван от лат. Rhenus — р. Рейн (открыт в Германии в 1925). Светло-серый металл, один из самых тяжёлых и тугоплавких, плотность 21,01 г/см³, t_пл 3180°C. Химически очень стоек. В природе рассеян, собственный минерал джезказганит весьма редок; добывают из молибденовых руд. Сплавы рения с другими тугоплавкими металлами (W, Мо, Та) высокожаропрочны, идут на детали сверхзвуковых самолётов и ракет, сплавы с W и Mo — для нитей накаливания и термопар. Рениевые покрытия защищают металлы от коррозии и износа. Катализатор дегидрогенизации и крекинга нефти.

* * *

РЕ́НИЙ (лат. rhenium, от латинского названия реки Рейн — Rhenus), Re, читается «рений», химический элемент с атомным номером 75, атомная масса 186,207. Встречается в природе в виде двух изотопов: стабильного ¹⁸⁵Re (37,4% по массе) и слаборадиоактивного — ¹⁸⁷Re (62,6%) (T_1/2 = 5·10¹⁰ лет). Конфигурация двух внешних электронных слоев 5s²p⁶d⁵6s². Рений расположен в группе VIIB периодической системы элементов Менделеева, в 6 периоде. Образует соединения в степенях окисления от –1 до +7 (валентности от I до VII). Наиболее устойчивы соединения в высшей степени окисления (+7).

Радиус атома рения 0,137 нм, радиус иона Re⁴⁺ — 0,077 нм (координационное число 4), Re⁵⁺ — 0,072 нм (6), Re⁶⁺ — 0,069 нм (6), Re⁷⁺ — 0,052 нм (6). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома рения равны, соответственно, 7,88, 16,6, 26,0, 37,7, 51, 64 и 79 эВ. Сродство к электрону 0,15 эВ. Работа выхода электрона 4,8 эВ. Электроотрицательность по Полингу(см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,9.

История открытия

Существование рения, как и его соседа по подгруппе — технеция(см. ТЕХНЕЦИЙ), было предсказано Д. И. Менделеевым(см. МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович), который оставил для этих двух элементов пустые места в периодической таблице и называл их эка-марганец (Тс) и дви-марганец (Re).

Существование рения впервые зафиксировали в 1925 немецкие физикохимики супруги Вальтер и Ида Ноддак(см. НОДДАК) на основе данных спектрального анализа молибденовой руды. В 1926—1928 они получили первые миллиграммы препаратов рения.

Нахождение в природе

Рений — очень редкий и рассеянный элемент, его содержание в земной коре составляет 7·10^–8% по массе. Самостоятельных минералов он не образует. В природе содержится как небольшая примесь в минералах, содержащих молибден, медь, цирконий, ниобий или платину. Содержание рения в этих рудах очень мало, например, в молибдените MoS₂, где рений изоморфно замещает молибден, его содержание составляет 0,6—20 г/т.

Получение

Получение рения начинается со стадии концентрирования исходного сырья. При окислительном обжиге молибденитовых концентратов при 550–650°C рений удаляется с печными газами в виде летучего оксида Re₂O₇. Оксид концентрируют в пылеуловителях и далее переводят в раствор в виде рениевой кислоты HReO₄ при их промывке:

Re₂O₇ + H₂O = 2HReO₄.

Из полученного раствора добавлением аммиака осаждают перренат аммония NH₄ReO₄, который затем восстанавливают при нагревании водородом:

2NH₄ReO₄ + 4H₂ = N₂ + 2Re + 8H₂O.

Полученный рениевый порошок прессуют и затем спекают в слитки в токе водорода.

Физические и химические свойства

Рений — тяжелый, серебристо-серый металл с гексагональной решеткой, a = 0,2760 нм, с = 0,0458 нм. Плотность металла 21,04 г/см³. Температура плавления 3180°C, кипения около 5600°C. По тугоплавкости рений уступает только вольфраму(см. ВОЛЬФРАМ). Рений проявляет свойства парамагнетика(см. ПАРАМАГНЕТИК). Металлический рений довольно пластичен. В ряду стандартных потенциалов рений расположен правее водорода и с неокисляющими кислотами и водой не реагирует.

У рения наименьшая химическая активность по сравнению с его соседями по группе марганцем(см. МАРГАНЕЦ (химический элемент)) и технецием. Так, в отличие от марганца, реагирующего с кислотами, рений реагирует только с азотной и горячей серной кислотами и раствором перекиси водорода. При этом в результате окисления рения образуется рениевая кислота HReO₄, например:

3Re + 7HNO₃ = 3HReO₄ + 7NO + 2H₂O.

С растворами щелочей рений взаимодействует медленно. С расплавами щелочей, особенно в присутствии окислителей, рений активно реагирует с образованием солей Re(VII):

2KOH + 7H₂O₂ + 2Re = 2KReO₄ + 8H₂O.

При температурах выше 300°C рений сгорает в атмосфере, содержащей кислород, причем образуется как высший оксид Re₂O₇, так и оксид ReO₃.

Во влажном воздухе рений медленно окисляется до HReO₄.

С галогенами при нагревании рений реагирует, образуя галогениды ReF₅, ReF₆, ReF₇, ReCl₅, ReCl₄ и ReBr₅. Рений — это единственный элемент, который образует устойчивый гептафторид ReF₇. С иодом рений не взаимодействует.

В низших степенях окисления рений образует многочисленные кластерные соединения, в которых имеется связь рений — рений. Например, при взаимодействии с монооксидом углерода СО образуется биядерный декакарбонил рения Re₂(CO)₁₀:

Галогениды трехвалентного рения представляют собой трехъядерные кластеры Re₃X₉. Межъядерное расстояние Re–Re в ReCl₃ равно 0,248 нм, что значительно (на 0,027 нм) меньше, чем расстояние Re — Re в металлическом рении. Поэтому связь между атомами рения в таком кластере рассматривают как двойную: Re=Re:

При восстановлении ионов ReO₄^– водородом или другими восстановителями в среде соляной HCl или бромоводородной HBr кислот получены кластеры Re₂X₈^2–. Короткое расстояние между атомами рения (0,224 нм) свидетельствует о том, что в данном случае между атомами рения наблюдается четверная связь. Строение кластерного иона Re₂Cl₈^2– таково:

Для рения известно большое число разнообразных ренийорганических соединений.

Применение

Основное применение (около 65%) рений находит в сплавах с платиной(см. ПЛАТИНА), используемых как катализаторы в нефтеперерабатывающей промышленности. Рений вводят в состав некоторых жаропрочных сплавов с молибденом и вольфрамом. В электротехнике рений используют при изготовлении контактов и нанесении покрытий.

Физиологическое действие

Растворимые соединения рения мало токсичны, однако его металлическая пыль может вызывать интоксикации и заболевания дыхательных путей.

Re (от лат. Rhenus - p. Pейн * a.rhenium; н.Rhenium; ф.rhenium; и.renio), - хим. элемент VII группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 75, ат. м. 186.207. B природе 2 изотопа: стабильный ¹⁸⁵Re (37,398%) и радиоактивный ¹⁸⁷Re (62,602%) c периодом полураспада 4,56·* 10¹⁰ лет. Известно также 19 искусств. изотопов P. c массовыми числами от 170 до 192. Cуществование P. предсказал в 1871 pyc. химик Д. И. Mенделеев, открыт P. в 1925 нем. учёными И. и B. Hоддаками совместно c O. Бергом.

P. - светло-серый металл, обладает гексагональной плотноупакованной решёткой (a=0,276 нм, c=0,4458 нм), плотность 21030 кг/м³; tпл 3190°C; tкип 5600°C; молярная теплоёмкость 25,2 Дж/(моль·K), температурный коэфф. линейного расширения 6,7·* 10^-6 K^-1 (20-50°C), уд. электрич. сопротивление (при 20°C) 19,3·* 10^-4 Ом·м. Для отожжённого P. модуль упругости 460,91 ГПa, предел прочности на растяжение 1176,8 МПa. Tемп-pa перехода в сверхпроводящее состояние 1,699 K. Парамагнитен. Cтепень окисления от +7 до -1. Ha воздухе устойчив до 150°C. C водородом не реагирует до темп-ры плавления. При нагревании реагирует c F, Bг и Cl. P. растворяется в HNO₃, горячей концентрированной H₂SO₄, H₂O₂, образуя рениевую к-ту, быстро растворяется в расплавленных щелочах.

P. - редкий рассеянный элемент. Cp. содержание P. в земной коре 7·* 10^-8% по массе.

Oсн. источник получения P. - молибденовые концентраты (содержание P. 0,01-0,04%).

P. и его жаропрочные сплавы c W, Mo, Ta используются в авиа- и космич. технике, в произ-ве электронных приборов, для изготовления термопар. P. и его соединения применяются также как катализаторы при крекинге нефти.

Pадиоактивный изотоп ¹⁸⁷Re находит широкое применение в изотопной геохронологии: в результате β-распада он превращается в стабильный изотоп ¹⁸⁷Os. Пo соотношению радиогенного ¹⁸⁷Os и ¹⁸⁷Re рассчитывают возраст минералов (молибдениты, сульфиды меди) c применением изохронной изотопно-геохим. модели. Благодаря наличию P. в металлич. фазе железных метеоритов рений-осмиевый метод - единственный изотопно-геохронологический метод для непосредственного датирования железных метеоритов.Литература: Лебедев K. Б., Pений, 2 изд., M., 1963; Pений: химия, технология, анализ, M., 1976 (Tруды IV Bсесоюзн. совещания по проблеме рения); Физико-химические свойства сплавов рения, M., 1979; Rяшенцева M. A., Mиначев X. M., Pений и его соединения в гетерогенном катализе, M., 1983.Ю. A. Шуколюков.

(от Rhenus, лат. назв. реки Рейн в Германии) - хим. элемент, символ Re (лат. Rhenium), ат. н. 75, ат. м. 186,207. Р. - серебристо-белый, очень тугоплавкий металл; плотн. 21 030 кг/м³, t_nл 3190 °С. Собств. минералы редки. Изоморфно замещает молибден в молибдените, иногда присутствует также в медных рудах. Получают Р. попутно из молибденовых и медных концентратов в виде перрената аммония, рениевой к-ты и металлич. порошка. Применяют Р. для изготовления деталей электронных приборов, катодов масс-спектрометров, в производстве упругих элементов точных приборов, в сплавах с вольфрамом и молибденом - для изготовления термопар, при риформинге и крекинге нефти. Рениевые покрытия (ренирование) служат для защиты др. металлов от коррозии и износа. Р. и его соединения используют как катализаторы.

РЕНИЙ — хим. элемент, символ Re (лат. Rhenium), ат. н. 75, ат. м. 186,20. Рений не только один из самых редких элементов, но и крайне рассеянный. Чистый рений — серебристо-белый металл, плотность 21030 кг/м³, t_пл = 3180°С; он стоек к коррозии и жаропрочен. Сплавы рения с вольфрамом, молибденом, танталом применяют в авиа- и ракетостроении, в электро- и атомной технике. Его используют как катализатор в нефтехим. промышленности, для защиты изделий от износа и коррозии и др.