RENYUM: KEŞIF, ÖZELLIKLER, YAPI, KULLANIMLAR - KIMYA

Renyum , kimyasal simgesi Re ve periyodik tablonun bir grup 7 yerleştirilir, manganez altında iki yerde, bir metalik elemandır. Bu ve teknetyum ile +1 ile +7 arasında birden fazla sayı veya oksidasyon durumu sergileme özelliğini paylaşır. Ayrıca permanganata benzer şekilde perrenat, ReO ₄^- adı verilen bir anyon oluşturur , MnO ₄^- .

Bu metal doğadaki en nadide ve kıt olanlardan biridir, bu yüzden fiyatı yüksektir. Molibden ve bakır madenciliğinin bir yan ürünü olarak çıkarılır. Renyumun en alakalı özelliklerinden biri, karbon ve tungsten tarafından zar zor aşılan yüksek erime noktası ve kurşunun iki katı olan yüksek yoğunluğudur.

Renyum metal küre. Kaynak: Kimyasal Elementlerin Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleri / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Keşfi tartışmalı ve talihsiz imalara sahip. Renyum adı, bu yeni elementi izole eden ve tanımlayan Alman kimyagerlerin çalıştığı yerin yakınındaki ünlü Alman nehri olan Ren anlamına gelen Latince 'rhenus' kelimesinden türemiştir.

Renyum, havacılık gemilerinin türbinlerinin ve motorlarının montajı için tasarlanan refrakter süperalaşımların yanı sıra oktan sayısının iyileştirilmesinin öne çıktığı sayısız kullanıma sahiptir.

keşif

Manganezinkine benzer kimyasal özelliklere sahip iki ağır elementin varlığı, Rus kimyager Dmitri Mendeleev'in periyodik tablosu aracılığıyla 1869 yılından beri önceden tahmin edilmişti. Ancak o zamanlar atom numaralarının ne olması gerektiği bilinmiyordu; İngiliz fizikçi Henry Moseley'in öngörüsü 1913'te burada ortaya çıktı.

Moseley'e göre, manganez grubuna ait bu iki elementin atom numaraları 43 ve 75 olmalıdır.

Ancak birkaç yıl önce, Japon kimyager Masataka Ogawa, torianit mineralinin bir örneğinde sözde 43 elementini keşfetti. Elde ettiği sonuçları 1908'de açıkladıktan sonra, bu unsuru 'Niponio' adıyla vaftiz etmek istedi. Ne yazık ki, o zamanki kimyagerler Ogawa'nın 43. elementi keşfetmediğini kanıtladı.

Ve böylece, 1925'te üç Alman kimyacının: Walter Noddack, Ida Noddack ve Otto Berg'in kolumbit, gadolinit ve molibdenit mineral örneklerinde 75 elementi bulduğu yıllar geçti. Bunlar ona, Almanya'nın Ren nehrinin (Latince 'Rhenus') onuruna renyum adını verdi.

Masataka Ogawa'nın hatası, elementi yanlış tanımlamasıydı: bugün teknetyum denen 43 numaralı elementi değil renyum'u keşfetmişti.

Renyumun özellikleri

Periyodik tablodaki Renyum durumu. Orijinal: AhoerstemeierVektör: Sushant savla / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Fiziksel görünüş

Renyum genellikle grimsi bir toz olarak pazarlanmaktadır. Genelde küresel damlalar olan metalik parçaları, aynı zamanda oldukça parlak olan gümüş gridir.

Molar kütle

186.207 g / mol

Atomik numara

Erime noktası

3186ºC

Kaynama noktası

5630ºC

Yoğunluk

- Oda sıcaklığında: 21.02 g / cm ³

- Erime noktasında tam: 18.9 g / cm ³

Renyum, kurşunun kendisinin neredeyse iki katı yoğun olan bir metaldir. Böylece, 1 gram ağırlığındaki bir renyum küresi, aynı kütlede sağlam bir kurşun kristale eşitlenebilir.

Elektronegativite

Pauling ölçeğinde 1.9

İyonlaşma enerjileri

İlk: 760 kJ / mol

İkinci: 1260 kJ / mol

Üçüncü: 2510 kJ / mol

Molar ısı kapasitesi

25.48 J / (mol K)

Termal iletkenlik

48.0 W / (m · K)

Elektriksel direnç

193 nΩ m

Mohs sertliği

İzotoplar

Renyum atomları doğada iki izotop olarak bulunur: ¹⁸⁵ Re,% 37.4 bollukta; ve ¹⁸⁷ Re,% 62.6 bolluk ile. Renyum, en bol izotopu radyoaktif olan elementlerden biridir; ancak, ¹⁸⁷ Re'nin yarı ömrü çok uzundur (4.12 · 10 ¹⁰ yıl), bu nedenle pratikte sabit kabul edilir.

Reaktivite

Renyum metal, paslanmaya karşı dayanıklı bir malzemedir. Bunu yaptığında, oksidi Re ₂ O ₇ yüksek sıcaklıklarda uçucu hale gelir ve sarımsı yeşil bir alevle yanar. Renyum parçaları konsantre HNO _3'ün saldırısına direnir ; ancak sıcakken çözülür ve reenik asit ve nitrojen dioksit oluşturur ve bu da çözeltiyi kahverengiye çevirir:

Re + 7HNO ₃ → HReO ₄ + 7 NO ₂ + 3H ₂ O

Renyumun kimyası, geniş bir oksidasyon sayısı spektrumuna sahip bileşikler oluşturmanın yanı sıra iki renyum atomu arasında dört kutuplu bir bağ (dört Re-Re kovalent bağ) oluşturabildiğinden çok geniştir.

Yapı ve elektronik konfigürasyon

Renyumun elektron kabuğu. Yazar: Kullanıcı: GregRobson (Greg Robson). Wikimedia commons

Renyum atomları, çok yoğun olmaları ile karakterize edilen kompakt bir altıgen yapı olan hcp'yi oluşturmak için kristallerinde bir araya toplanırlar. Bu, yüksek yoğunluklu bir metal olduğu gerçeğiyle tutarlıdır. Dış yörüngelerinin üst üste binmesinin ürünü olan metalik bağ, Re atomlarını güçlü bir şekilde birbirine bağlı tutar.

Bu metalik bağda, Re-Re, elektronik konfigürasyona göre değerlik elektronları katılır:

4f ¹⁴ 5d ⁵ 6s ²

Prensip olarak, hcp yapısındaki Re atomlarını sıkıştırmak için üst üste binen 5d ve 6s orbitalleridir. Periyodik tablodaki grup sayısına karşılık gelen elektronlarının toplamının toplam 7 olduğunu unutmayın.

Oksidasyon numaraları

Renyumun elektronik konfigürasyonu, atomunun 7 elektrona kadar kaybederek varsayımsal katyon Re ⁷⁺ haline gelebildiğini hemen görmemizi sağlar . Re ^{7 + '} nin herhangi bir renyum bileşiğinde olduğu varsayıldığında , örneğin Re ₂ O _7'de (Re ₂⁷⁺ O ₇^2- ), oksidasyon sayısı +7, Re ( VII).

Renyum için diğer pozitif oksidasyon sayıları şunlardır: +1 (Re ⁺ ), +2 (Re ²⁺ ), +3 (Re ³⁺ ), vb. +7'ye kadar. Benzer şekilde renyum da anyon haline gelerek elektron kazanabilir. Bu durumlarda, negatif bir oksidasyon sayısına sahip olduğu söylenir: -3 (Re ^3- ), -2 (Re ^2- ) ve -1 (Re ^- ).

Uygulamalar

Benzin

Renyum, platinle birlikte, benzinin oktan oranını artırırken kurşun içeriğini düşüren katalizörler oluşturmak için kullanılır. Öte yandan renyum katalizörleri, nitrojen, fosfor ve kükürt ile zehirlenmeye karşı dirençlerinden dolayı çoklu hidrojenasyon reaksiyonları için kullanılır.

Refrakter süper alaşımlar

Renyum, yüksek erime noktası nedeniyle refrakter bir metaldir. Bu nedenle nikel alaşımlarına refrakter ve yüksek basınç ve sıcaklıklara dayanıklı hale getirmek için eklenir. Bu süper alaşımlar çoğunlukla havacılık araçları için türbinlerin ve motorların tasarımında kullanılır.

Tungsten filamentleri

Renyum ayrıca tungsten ile alaşımlar oluşturabilir, bu da onun sünekliğini geliştirir ve dolayısıyla filamanların imalatını kolaylaştırır. Bu renyum-tungsten filamentleri, X-ışını kaynakları olarak ve 2200 ºC'ye kadar sıcaklıkları ölçebilen termokuplların tasarımı için kullanılır.

Benzer şekilde, bu renyum iplikler bir zamanlar arkaik kameraların flaşları için, şimdi de sofistike ekipmanların lambaları için kullanıldı; kütle spektrofotometresi gibi.

Referanslar

Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya . (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
Sarah Pierce. (2020 yılında). Renyum: Kullanımlar, Tarihçe, Gerçekler ve İzotoplar. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2020 yılında). Renyum. PubChem Veritabanı., CID = 23947. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Vikipedi. (2020 yılında). Renyum. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
Doug Stewart. (2020 yılında). Renyum Öğesi Gerçekleri. Chemicool.com'dan kurtarıldı
Eric Scerri. (18 Kasım 2008). Renyum. Elementlerinde kimya. Chemistryworld.com'dan kurtarıldı

RENYUM: KEŞIF, ÖZELLIKLER, YAPI, KULLANIMLAR - KIMYA - 2025