رنيوم

(تم التحويل من Rhenium)
تنگستنالرنيوماوزميوم
تكنيشيوم

Re

بوريوم
المظهر
أبيض فضي
الخصائص العامة
الاسم، الرمز، الرقم الرنيوم, Re, 75
النطق /ˈrniəm/ REE-nee-əm
تصنيف العنصر فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 76, d
الوزن الذري القياسي 186.207
التوزيع الإلكتروني [Xe] 4f14 5d5 6s2
2, 8, 18, 32, 13, 2
الخصائص الطبيعية
الطور صلب
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.) 21.02 g·cm−3
الكثافة السائلة عند ن.إ. 18.9 گ·سم−3
نقطة الانصهار 3459 ك, 3186 °C, 5767 °F
نقطة الغليان 5869 ك, 5596 °س, 10105 °ف
حرارة الانصهار 60.43 ك‌ج·مول−1
حرارة التبخر 704 ك‌ج·مول−1
السعة الحرارية المولية 25.48 ج·مول−1·ك−1
ضغط البخار
پ (پا) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 3303 3614 4009 4500 5127 5954
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1
(mildly acidic oxide)
سالبية كهربية 1.9 (مقياس پولنگ)
طاقات التأين
(المزيد)
الأولى: 760 ك‌ج·مول−1
الثانية: 1260 ك‌ج·مول−1
الثالثة: 2510 ك‌ج·مول−1
نصف القطر الذري 137 پ‌م
نصف قطر تساهمي 151±7 pm
متفرقات
البنية البلورية hexagonal
الرنيوم has a hexagonal crystal structure
الترتيب المغناطيسي paramagnetic[1]
المقاومية الكهربائية (20 °C) 193 nΩ·m
ناقلية حرارية 48.0 W·m−1·K−1
التمدد الحراري 6.2 µm/(m·K)
سرعة الصوت (قضيب رفيع) (20 °س) 4700 م·ث−1
معامل ينگ 463 گ‌پا
معامل القص 178 گ‌پا
معامل الحجم 370 گ‌پا
نسبة پواسون 0.30
صلادة موس 7.0
صلادة ڤيكرز 2450 MPa
صلادة برينل 1320 م‌پا
رقم تسجيل كاس 7440-15-5
أكثر النظائر استقراراً
المقالة الرئيسية: نظائر الرنيوم
نظ ت.ط. عمر النصف DM DE (م‌إڤ) DP
185Re 37.4% Re يكون ثابت وله 110 نيوترون
187Re 62.6% 4.12×1010 y α (not observed) 1.653 183Ta
β- 0.0026 187Os
· ر

رنيوم Rhenium (أ.ص.د: /ˈɹiːniəm/) هو عنصر كيميائي في الجدول الدوري ورمزه Re ورقمه الذري 75. وهو كفلز انتقالي، ثقيل، نادر، فضي-أبيض، فإن الرنيوم يشبه منگنيز كيميائياً ويستعمل في بعض السبائك. ويـُستخرج الرنيوم كمنتج جانبي لتنقية المولبدنم وسبائك الرنيوم-مولبدنم هي ذات توصيل فائق. والرنيوم كان آخر ما اكتشف من العناصر المتواجدة طبيعياً وهو أحد أغلى عشرة فلزات على وجه الأرض (أكثر من $ 7500 دولار أمريكي/كج).[2]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

الخصائص

الرنيوم هو معدن ثقيل ذو لون أبيض فضي في الحالة الصلبة، وأسود في حالة المسحوق وبني في الحالة الغروية، كثافته 20.99غ/سم3، درجة انصهاره 3170 ْس (مقاوم للصهر)، درجة غليانه5630 ْ س.

يتميز بإصدار إلكتروني عالٍ، وهو نصف ناقل كهربائي، وخلال الدرجة 1630 ْس يكون الإصدار الإلكتروني للرنيوم أكثر مما هو عليه للتنغستين. يتمتع الرنيوم بصفات ميكانيكية جيدة، فهو قابل للطرق والسحب أكثر من التنغستين.

يعرف للرنيوم سبائك عديدة مع العناصر الآتية:

Pt, Ir , Pd, Ni, Co, Fe ,Ti, Hg, Zn, Ag ,Cu, Al, Be

وعناصر كثيرة أخرى. ويتم الحصول عليها بصهر المكونات في مخلية هواء بسكب مسحوق الرينيوم المعدني مع مسحوق المعدن الآخر المقاوم للصهر في جو الغاز الخامل (الأرگون)، أو في جو مرجع بتسخين NH4ReO4 مع مسحوق معدن في جو من الهدروجين وكمثال على هذا: URe2, W2Re3, Fe3Re2.

يتميز طيف الرنيوم بكونه غني جداً بالخطوط الطيفية وخاصة في المجال المرئي فيلاحظ الخط الأزرق 4889.15 أنغستروم، والخطان الأخضران 5275.5أ، 5270.89أ، والخطان الأحمران 7640.93أ، 7912أ.

الرنيوم ومركباته غير سامة فيزيولوجياً للإنسان والحيوان ولكنه سام للنبات

خواص الرينيوم الكيمياوية

الرنيوم خامل كيميائياً نسبياً، يتعلق سلوكه بالنسبة لمختلف الكواشف بدرجة نقاوته ونعومته. فالرنيوم المعدني لا يتفاعل بالحرارة العادية مع أكسجين الهواء، بينما مسحوقه الناعم يتأكسد بالحرارة العادية بالأكسجين مشكلاً حمض الرنيوم (VII)، وخلال تسخين مسحوقه أعلى من 150 ْس في الهواء أو تيار من الأكسجين يتشكل أكسيد طيار Re2O7، وخلال الأكسدة غير الكاملة للرنيوم في الهواء أو الأكسجين يتشكل ReO2.

يتفاعل الرنيوم المعدني مع الفلور، الكلور، البروم، الكبريت، السيلينيوم عند التسخين مشكلاً على الترتيب،

ReSe2, ReS2, Re3Br9 , Re3Cl7 وإلى جانب هذا تتشكل مركبات أوكسي الهاليدات: ReO2Br2, ReO3Cl , ReOCl4.

أما الآزوت أو النشادر فلا يتفاعلان مع الرنيوم في درجة أخفض من 1000 ْس. يشكل الرنيوم مع الفسفور، الزرنيخ، السيلسيوم، والجرمانيوم في درجات حرارة عالية المركبات الآتية: ReGe2, ReSi2, Re3As7, ReP3, ReP2, ReP, Re2P.

ولا يتفاعل الرنيوم المعدني مع هاليدات الهدروجين HBr, HCl, HF، بينما ينحل في حمض الآزوت الممدد أو المركّز على البارد. وينحل في الحموض المركزة H2SO4، HClO4 خلال التسخين، وينحل في الماء الأكسجيني وماء الكلور وماء البروم مشكلاً حمض الرنيوم (HReO4 (VII.

أما المحاليل المائية للقلويات فتؤثر ببطء في الهواء على الرنيوم المعدني في الحالة المتراصة.

البنية الذرية

يوجد الرنيوم في الفصيلة الثانوية السابعة 7ب من الجدول الدوري لتصنيف العناصر مع العناصر: المنگنيز Mn والتكنسيوم Tc.

عدده الذري 75= z، ووزنه الذري 186.2. والأعداد الكتلية للنظائر الأساسية الطبيعية 185، 187.

يأخذ الرنيوم البنية الإلكترونية الآتية K.L.M.N 5S25P65d56S2

أما البنية الإلكترونية لذرة الرنيوم والشرجبة +Re4 لـ 6s,5d فهي:

يأخذ الرنيوم التكافؤات

VII, (VI) , (V ), (IV), ( III) , (II), (I)

النظائر

الرنيوم يتواجد طبيعياً بنسبة 37.4% 185Re, وهو مستقر, و 62.6% 187Re, وهو غير مستقر إلا أن له نصف عمر طويل جداً. وقد تم التعرف على 26 نظير غير مستقر آخرين.


المركبات

انظر أيضا تصنيف: مركبات الرنيوم


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

هاليدات وأوكسيهالديات

أكاسيد وكبريتيد

Perrhenic acid adopts an unconventional structure.

يأخذ الرنيوم في مركباته درجات أكسدة مختلفة موجبة وهي: +1، +2، +3، +5، +6. وهذه المركبات الناتجة قليلة الثبات، أما مركبات الرنيوم ذات درجة الأكسدة الرباعية أو السباعية فهي أكثر ثباتاً.

1ـ مركبات الرنيوم الرباعي التكافؤ: يعرف للرنيوم (IV) مركبات عدة مستقرة منها:

ReO2 ـ أسود، ReF4 ـ أزرق، K2 (ReF6) ـ أخضر، Re3Cl12 ـ أسود، ReBr4،K2(ReCl6)،H2(ReCl6) ـ أحمر، K2(ReBr6) ـ أحمر، ReI4 ـ أسود،K2(ReI6) ـ بني مخضر، ReS2 ـ أسود .

يتم الحصول على ReO2 بتسخين الرنيوم المعدني في كمية محدودة من الأكسجين، أو بإرجاع Re2O7 أو ReO3 بالهدروجين أو بالرنيوم المعدني خلال التسخين في أنبوب زجاجي.

2ـ مركبات الرنيوم السباعي التكافؤ: يعرف للرنيوم (VII) مركبات كثيرة وهذه الحالة متميزة أكثر مما هو عليه الحال للمنگنيز، منها:

الأكسيد: Re2O7 ـ أصفر، الحمض: HReO4 ـ لا لون له، والأملاح (A = Na+ ,K+, Rb+ ,Cs+ , Ag+) AReO4، والمركبات: ReO2F3 ـ أصفر، ReO3Cl ـ سائل لا لون له، ReO3Br ـ أبيض، Re2S7. nH2O ـ بني مسود، K (ReO3S)و Re2Se7.[3]

مركبات أخرى

مركبات الرنيوم العضوية

Nonahydridorhenate

Structure of ReH92-.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التواجد

Molybdenite

يصادف الرنيوم في الحالة الحرة في الطبيعة في الحديد النيزكي في جنوب إفريقيا والمكسيك وروسيا وبلدان أخرى .

ويوجد بشكل مركبات في فلزات العناصر الأخرى، وتصادف مركبات الرنيوم في الطبيعة لحد ما بصورة نادرة وهي مبعثرة عادة في فلزات سلسلة من العناصر .

يوجد الرنيوم في القشرة الأرضية بنسبة 10-7% وزناً . وينتسب إلى الفلزات الحاوية على 10-3 ـ 10-4% وزناً من الرنيوم:

فلز الموليبدينيت MoS2 (في النرويج، اليابان، الولايات المتحدة الأمريكية، روسيا، رومانيا).

فلز [[الكولومبيت (Fe,Mn)Nb2O6، والتنتاليت (Fe,Mn)Ta2O6، (في النرويج وفرنسا).

فلز الخالكوبيريت Cu5FeS4، فلز الخالكوزين Cu2S، البيريت FeS2 الغادولينيت Y2FeBe(Si2O10)، التورتبيتيت (Se,Y)2S2O7 وفلزات البلاتين.

الإنتاج

Ammonium perrhenate

يتم الحصول على الرنيوم المعدني بإرجاع ميتا فوق رينات المعادن القلوية KReO4، أو NH4ReO4 أو الأكاسيد Re2O7,ReO2 أو السولفيدات (ضروب الكبريتيد) Re2S7,ReS2 أو أوكسي هاليدات الرنيوم ReO2F2, ReOF4، ReO3Cl , ReOCl4 بالهدروجين خلال التسخين، أو بالتحطيم الحراري للمركبات Re3Cl9 أو ReO2 أو (NH4)2(ReI6) أو K2(ReI6).

التطبيقات

The Pratt & Whitney F-100 engine uses rhenium-containing second-generation superalloys

يستعمل الرنيوم وخلائطه في الإلكترونيات، ويدخل في تصنيع المخليات الكهربائية، وفي صناعة المساري والمسخنات والموصلات الكهربائية. ولمصهورات الرنيوم مع التنگستين، المولبدن، التنتاليوم المقاومة للصهر والثابتة حراريا تطبيقات في تحضير قطع للطائرات فوق الصوتية والمركبات الفضائية. ويتم من خلائط الرنيوم مع التنگستين والمولبدن صناعة المزدوجات الكهرحرارية الخاصة بدرجات الحرارة العالية. ويستعمل الرنيوم وسيطاً فعالاً في سير عملية الهدرجة.

كما يستعمل Re3Cl9 لتغطية المعادن بالرنيوم بتسخينه لدرجة حرارة 450ـ500 ْ س في جو من الآزوت.

السبائك

CFM International CFM56 jet engine still with blades made with 3% rhenium

المحفزات

إستخدامات أخرى

المحاذير

قليل هو المعروف عن سمية الرنيوم ولذلك يجب تداوله بعناية.

انظر أيضاً

الهوامش والمراجع

  1. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  2. ^ (Polish) Ewa Szczecińska (2007). "Spółka Polskiej Miedzi zarobi miliony na renie". Puls Biznesu (2007-09–28). Unknown parameter |month= ignored (help); |access-date= requires |url= (help)
  3. ^ رياض حجازي. "الرينيوم". الموسوعة العربية.

وصلات خارجية

شعار قاموس المعرفة.png