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.

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, OrdnungszahlRhenium, Re, 75
Serie Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block7 (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 Energieniveau2, 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 ×1010-3 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
IsotopNHt1/2 ZMZE MeVZP
185Re37.4%Re ist stabil mit 110 Neutronen
Meta{syn.}2 E5 yβ-
IT 		0.218
0.149		186Os
 
187Re62.6%4.35 E10 y&alpha
β		1.653
0.003		183Ta
187Os
NMR-Eigenschaften
185Re187Re
Kernspin5/25/2
gamma / rad/T6.084e7 6.023e7
Empfindlichkeit0.1370.133
Larmorfrequenz bei B=4.7T45 MHz45.5 MHz
SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt,
sofern nicht anders angegeben.

Table of contents
1 Bemerkenswerte Eigenschaften
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 and -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.

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.

Andere Anwendungen :

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 kg Molybdänit 1 g 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

Über die Giftigkeit von Rhenium ist wenig bekannt.

Weblinks