Реній: хімічний елемент, ат. н. 75

Від назви р. Рейну. Символ Re, атомний номер 75; атомна маса 186,207. У природі існує два ізотопи: стабільний ¹⁸⁵Re і радіоактивний ¹⁸⁷Re. Елемент передбачений Д.Менделєєвим в 1869 р., виявлений в 1925 р. німецькими геохіміками І. та В. Ноддак в колумбіті і ґадолініті. У 1926 р. реній був виділений ними в чистому вигляді, а в 1928 р. вони встановили, що найвищий вміст його характерний для молібденіту і що реній є геохімічним аналогом молібдену.

Реній (Re)
Атомний номер	75
Зовнішній вигляд простої речовини	Щільний, сріблясто-білий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	186,207 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	137 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	759,1(7,87) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Xe] 4f14 5d5 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	128 пм
Радіус іона	(+7e) 53 (+4e) 72 пм
Електронегативність (за Полінгом)	1,9
Електродний потенціал	Re←Re3+ -0,30В
Ступені окиснення	5, 4, 3, 2, -1
Термодинамічні властивості
Густина	21,02 г/см³
Молярна теплоємність	0,138 Дж/(К·моль)
Теплопровідність	48,0 Вт/(м·К)
Температура плавлення	3453 К
Теплота плавлення	34 кДж/моль
Температура кипіння	5900 К
Теплота випаровування	704 кДж/моль
Молярний об'єм	8,85 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	гексагональна
Період ґратки	2,760 Å
Відношення с/а	1,615
Температура Дебая	416,00 К
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Реній у Вікісховищі

Сріблясто-білий тугоплавкий метал. Хімічно дуже стійкий. Густина 21030 кг/м³; t_плав 3190 °C; t_кип 5600 °C. Реній вирізняється високим електричним опором і твердістю, пластичністю, легко утворює сплави з Мо, Pt, Os, Co, V, W, Ta, Nb і за багатьма властивостями близький до платини. Халькофільний. Парамагнітний. Реній — рідкісний розсіяний елемент. Середній вміст ренію в земній корі 7•10⁻⁸% мас.

Реній вирізняється високою міграційною здатністю і в окиснювальному середовищі легко виноситься. Найбільш збагачені ним молоді фанерозойські родовища. Нагромаджується також в осадових утвореннях мідистих сланців (Мансфельд, Німеччина) і мідистих пісковиках (Джезказган, Казахстан), при цьому ренійвмісні руди локалізуються в крайових частинах депресій.

Реній, як типовий розсіяний елемент, концентрується в плутоногенних гідротермальних мідно-молібденових родовищах, а також в осадових мідистих пісковиках і мідистих сланцях, звідки він попутно добувається при комплексній переробці руд.

Реній (лат. Rhenus що означає Рейн) був останнім із хімічних елементів, що мають стабільні ізотопи, якій був відкритий у природі. Існування ще не відкритого елементу було передбачено Д. І. Менделеєвим на основі переодичної системи елементів. Інша теоретична інформація була отримана Генрі Мозлі у 1914. Але він був остаточно відкритий Вальтером Ноддаком, Ідою Таке, та Отто Бергом у Німеччині. В 1925 році вони повідомили про визначення елементу в платиновій руді та мінералі колумбіт. Також вони знайшли реній у гадолініті та молібденіті. У 1928-му вони змогли віділити 1 г цього елементу переробивши 660 кг молібденіту. Процес був настільки складний, що видобуток ренію був призупинений до 1950 р. коли було налагоджено виробництво вольфрам-ренієвого та молібден-ренієвого сплаву. Ці сплави знайшли широке застосування в промисловості, що обумовило великий попит на реній, добутий з мідної руди.

У 1908 японський хімік Масатака Огава заявив, що він відкрив елемент номер 43 Nipponium (Np) на честь Японії. Однак, надалі аналіз показав наявність ренію в його зразках (елемент номер 75), а не елемента 43 технецію. Символ Np надалі був використаний для елемента Нептуній.

Названий на честь батьківщини Іди Ноддак-Таке (Ida Noddack-Tacke) — Рейнської провінції Німеччини, лат. Rhenus — Рейн.

 

Основне джерело отримання ренію — молібденові концентрати (вміст ренію 0,01–0,04%). Виробництво ренію базується на відходах, що отримують при переробці молібденових, мідно-молібденових і мідних концентратів. При випаленні цих концентратів реній окислюється до Re₂O₇ і випаровується з пилом, який вловлюється на фільтрах випалювальних печей. Пил містить 0,01–0,2% Re при початковій його кількості в концентраті 0,005–0,05%.

Оксид ренію переводять аміачною водою в перренат амонію:

${\displaystyle \mathrm {Re_{2}O_{7}+H_{2}O+2\ NH_{3}\longrightarrow 2\ NH_{4}ReO_{4}} }$ 

який при високі температурі і тоці водню відновлюється до металу:

${\displaystyle \mathrm {2\ NH_{4}ReO_{4}+4\ H_{2}\longrightarrow 2\ Re+N_{2}+8\ H_{2}O} }$ 

Великими вважаються родовища із запасами понад 30–40 т Re, дрібні — близько 3–5 т. У присутності молібдену реній не може утворювати власних мінералів і розсіюється в молібденіті, накопичуючись в різних низькотемпературних типах руд і в останніх їх генераціях. Тому, якщо в кварц-вольфрамітових і кварц-молібденітових родовищах в молібденіті міститься 0,001–0,003% Re, то в молібденіті більш низькотемпературних родовищ кількість його на порядок вища. Середнє співвідношення Мо:Re = 5000. Крім молібденіту, для якого мінеральний кларк 114 г/т, реній входить до складу халькопіриту (0,6 г/т) і піриту (0,3 г/т). У пентландит-халькопірит-піротинових рудах реній виявляє деяку схожість з елементами платинової групи, накопичуючись спільно з осмієм і іридієм в піротині. У мідно-колчеданових родовищах він концентрується в халькопіриті й піриті і, хоч вміст його тут і низький, загальні запаси значні. При метаморфізмі колчеданових руд він, як правило, виноситься. Найбільш високий вміст ренію характерний для мідно-молібденових родовищ (в молібденіті 400–900 г/т). Максимальний вміст (18800 г/т) пов'язаний з ромбоедричною β-модифікацією молібденіту. У цих родовищах спостерігається пряма кореляція між вмістами в молібденіті ренію і селену.

Застосовують реній у наджаротривких сплавах, вакуумній техніці, як каталізатор тощо. Унікальна роль ренію в каталітичних процесах, зокрема при крекінгу нафти.

Природний реній має стабільний ізотоп реній-185, що, тим не й менше у природі зустрічається у менших кількостях ніж радіоактивний природний ізотоп. Така ситуація повторюється лише з одним іншим елементом — індієм. Природний реній містить 37,4% ¹⁸⁵Re, що є стабільним, та 62,6% ¹⁸⁷Re, що є радіоактивним, та має дуже великий період напіврозпаду (~10¹⁰ років). Така ситуація обумовлена внутрішнім станом атому ренію. Явище бета-розпад ізотопу ¹⁸⁷Re використовується для ренієво-осмієвого аналізу копалин. Вільна енергія цього бета-розпаду (2,6 кеВ) є однією з найнижчих з усіх відомих радіонуклідів. Також відомо 26 інших ізотопів ренію.

Реній не бере участі в біохімічних процесах та не відіграє біологічної ролі.

• Родовища ренію
• Сполуки ренію

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.

Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.