Rhenium
Rhenium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Re und der Ordnungszahl 75. Ein silberweiss glänzendes, seltenes, schweres, mehrwertiges Übergangsmetall, chemisch dem Mangan ähnelnd, wird es in einigen Werkstoffen verwandt.
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Allgemein | |||||||||||||||||||||||||
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Name, Symbol, Ordnungszahl | Rhenium, Re, 75 | ||||||||||||||||||||||||
Serie | Übergangsmetalle | ||||||||||||||||||||||||
Gruppe, Periode, Block | 7 (VIIB), 6, d | ||||||||||||||||||||||||
Dichte, Mohshärte | 21020 kg/m3, 7 | ||||||||||||||||||||||||
Aussehen | gräulich weiß | ||||||||||||||||||||||||
Atomar | |||||||||||||||||||||||||
Atomgewicht | 186,207 amu | ||||||||||||||||||||||||
Atomradius (berechnet) | 135 (188) pm | ||||||||||||||||||||||||
Kovalenter Radius | 159 pm | ||||||||||||||||||||||||
van der Waals-Radius | k. A. | ||||||||||||||||||||||||
Elektronenkonfiguration | [Xe]44f145d56s2 | ||||||||||||||||||||||||
e- 's pro Energieniveau | 2, 8, 18, 32, 13, 2 | ||||||||||||||||||||||||
Oxidationszustände (Oxid) | 6, 4, 2, -2 (leicht sauer) | ||||||||||||||||||||||||
Kristallstruktur | hexagonal | ||||||||||||||||||||||||
Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||
Aggregatzustand (Magnetismus) | fest (__) | ||||||||||||||||||||||||
Schmelzpunkt | 3459 K (3186 °C) | ||||||||||||||||||||||||
Siedepunkt | 5869 K (5596 °C) | ||||||||||||||||||||||||
Molares Volumen | 8,86 · 10-3 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||
Verdampfungswärme | 715 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
Schmelzwärme | 33,2 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
Dampfdruck | 3,24 Pa bei 3453 K | ||||||||||||||||||||||||
Schallgeschwindigkeit | 4700 m/s bei 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||
Verschiedenes | |||||||||||||||||||||||||
Elektronegativität | 1,9 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||
Spezifische Wärmekapazität | 137 J/(kg · K) | ||||||||||||||||||||||||
Elektrische Leitfähigkeit | 5,42 · 106/m Ohm | ||||||||||||||||||||||||
Wärmeleitfähigkeit | 47,9 W/(m · K) | ||||||||||||||||||||||||
1. Ionisierungsenergie | 760 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
2. Ionisierungsenergie | 1260 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
3. Ionisierungsenergie | 2510 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
4. Ionisierungsenergie | 3640 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||
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NMR-Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||
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SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben. |
Table of contents |
2 Anwendungen 3 Geschichte 4 Vorkommen 5 Isotope 6 Vorsichtsmaßnahmen 7 Weblinks |
Bemerkenswerte Eigenschaften
Der Schmelzpunkt des silbrig weiß gänzenden Rheniums wird nur von den Elementen Wolfram und Kohlenstoff übertroffen. Auch die hohe Dichte wird nur von drei Elementen übertroffen, Platin, Iridium und Osmium.
In Verbindungen liegt Rhenium meistens in den Oxidationsstufen +7, +6, +4, +2 und -1 vor, aber auch die Stufen +1, +3, +5, sind möglich.
Gewöhnlich wird es als Metallpulver gehandelt. Durch Sintern im Vakuum oder in einer Wasserstoffatmosphäre kann es zu einem kompakten Werkstück mit einer Dichte von bis 90 % des metallischen Elementes verdichtet werden. Im geglühten Zustand ist es duktil und kann gebogen, gewickelt oder gewalzt werden.
Rhenium-Molybdän-Werkstoffe sind unterhalb von 10 K supraleitend.
An Luft wird Rhenium erst oberhalb von 1000°C angegriffen. In oxidierenden Säuren regiert es unter Bildung von Rhenium(VII)-Säure HReO4.
Andere Anwendungen :
Anwendungen
Platin-Rhenium-Katalysatoren werden zur Herstellung von bleifreiem hochoktanigem Benzin eingesetzt. Gegenüber reinen Platinkatalysatoren vergiften sie nicht so schnell und lassen sich besser regenerieren.
Als Legierungszusatz in Superlegierungen zur Herstellung von Gasturbinenteilen erhöht es die Warmfestigkeit.Geschichte
Rhenium (lat. Rhenus für Rhein) war das letzte zu entdeckende chemische Element. 1925 berichteten Walter Noddack, Ida Tacke, und Otto Berg über den Nachweis des Rheniums in Platinerz und im Niobit, als auch im Gadolinit und im Molybdänit.
1928 extrahierten sie aus 660 Kilogramm Molybdänit ein Gramm Rhenium.
Wegen der hohen Kosten begann die Herstellung nenneswerter Mengen erst ab 1950, als man für entwickelte Wolfram-Rhenium- und Molydän-Rhenium-Legierungen eine größeren Bedarf hatte.
Vorkommen
Rhenium kommt natürlich nicht elementar vor. In der Lithosphäre sind nur etwa 0,001 ppm enthalten.
Rhenium wird aus den anfallenden molybdänhaltigen Abgasen und Flugaschen beim Abrösten sulfidischer Kupfererze gewonnen.
Einige Molybdänerze enthalten ca. 0,002 - 0,2 % Rhenium.
Metallisches Rhenium wird durch Reduktion von Ammoniumperrhenat mit Wasserstoff bei hohen Temperaturen gewonnen.
1994 entdekte man das erste Rheniummineral Rheniumsulfid ReS2 am Gipfelkrater des Vulkans Kudriavy.
Isotope
Natürlich vorkommendes Rhenium besteht aus einem stabilen Isotop und einem radioaktiven Isotop mit einer sehr langen Halbwertszeit. Zusätzlich sind 26 instabile Isotope nachgewiesen worden.Vorsichtsmaßnahmen
Rhenium hat keine biologische Bedeutung für den menschlichen Organismus. Das Element wird als gering toxisch eingestuft. Toxizitätswerte sind nicht bekannt. Über die Giftigkeit von Rhenium ist wenig bekannt bzw. sind noch nicht ausreichend erforscht.Weblinks