تويت
رينيوم
Rhenium - Rhénium
الرينيوم
الرينيوم rhenium 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 للرينيوم أكثر مما هو عليه للتنغستين. يتمتع الرينيوم بصفات ميكانيكية جيدة، فهو قابل للطرق والسحب أكثر من التنغستين.
يعرف للرينيوم 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 (الأرغون)، أو في جو مرجع بتسخين NH4ReO4 مع مسحوق معدن في جو من الهدروجين وكمثال على هذا: URe2, W2Re3, Fe3Re2.
يتميز طيف الرينيوم 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.
الرينيوم ومركباته غير سامة فيزيولوجياً للإنسان والحيوان ولكنه سام للنبات .
استحصال الرينيوم
يتم الحصول على الرينيوم المعدني بإرجاع ميتا فوق رينات المعادن القلوية KReO4، أو NH4ReO4 أو الأكاسيد Re2O7,ReO2 أو السولفيدات (ضروب الكبريتيد) Re2S7,ReS2 أو أوكسي هاليدات الرينيوم ReO2F2, ReOF4، ReO3Cl , ReOCl4 بالهدروجين خلال التسخين، أو بالتحطيم الحراري للمركبات Re3Cl9 أو ReO2 أو (NH4)2(ReI6) أو K2(ReI6).
استعمالات الرينيوم
يستعمل الرينيوم وخلائطه في الإلكترونيات، ويدخل في تصنيع المخليات الكهربائية، وفي صناعة المساري والمسخنات والموصلات الكهربائية. ولمصهورات الرينيوم مع التنغستين، المولبدن، التنتاليوم المقاومة للصهر والثابتة حراريا تطبيقات في تحضير قطع للطائرات فوق الصوتية والمركبات الفضائية. ويتم من خلائط الرينيوم مع التنغستين والمولبدن صناعة المزدوجات الكهرحرارية الخاصة بدرجات الحرارة العالية. ويستعمل الرينيوم وسيطاً فعالاً في سير عملية الهدرجة.
كما يستعمل Re3Cl9 لتغطية المعادن بالرينيوم بتسخينه لدرجة حرارة 450ـ500 ْ س في جو من الآزوت.
وجوده في الطبيعة
يصادف الرينيوم في الحالة الحرة في الطبيعة في الحديد النيزكي في جنوب إفريقيا والمكسيك وروسيا وبلدان أخرى .
ويوجد بشكل مركبات في فلزات العناصر الأخرى، وتصادف مركبات الرينيوم في الطبيعة لحد ما بصورة نادرة وهي مبعثرة عادة في فلزات سلسلة من العناصر .
يوجد الرينيوم في القشرة الأرضية بنسبة 10-7% وزناً . وينتسب إلى الفلزات الحاوية على 10-3 ـ 10-4% وزناً من الرينيوم:
فلز الموليبدينيت MoS2 (في النروج، اليابان، الولايات المتحدة الأمريكية، روسيا، رومانيا).
فلز الكولومبيت (Fe,Mn)Nb2O6، والتنتاليت (Fe,Mn)Ta2O6، (في النروج وفرنسا).
فلز الخالكوبيريت Cu5FeS4، فلز الخالكوزين Cu2S، البيريت FeS2 الغادولينيت Y2FeBe(Si2O10)، التورتبيتيت (Se,Y)2S2O7 وفلزات البلاتين.
البنية الذرية
يوجد الرينيوم في الفصيلة الثانوية السابعة 7ب من الجدول الدوري لتصنيف العناصر مع العناصر: المنغنيز Mn والتكنسيوم Tc.
عدده الذري 75= z، ووزنه الذري 186.2. والأعداد الكتلية للنظائر الأساسية الطبيعية 185، 187.
يأخذ الرينيوم البنية الإلكترونية الآتية K.L.M.N 5S25P65d56S2
أما البنية الإلكترونية لذرة الرينيوم والشرجبة +Re4 لـ 6s,5d فهي:
يأخذ الرينيوم التكافؤات
VII, (VI) , (V ), (IV), ( III) , (II), (I)
خواص الرينيوم الكيمياوية
الرينيوم خامل كيميائياً نسبياً، يتعلق سلوكه بالنسبة لمختلف الكواشف بدرجة نقاوته ونعومته. فالرينيوم المعدني لا يتفاعل بالحرارة العادية مع أكسجين الهواء، بينما مسحوقه الناعم يتأكسد بالحرارة العادية بالأكسجين مشكلاً حمض الرينيوم (VII)، وخلال تسخين مسحوقه أعلى من 150 ْس في الهواء أو تيار من الأكسجين يتشكل أكسيد طيار Re2O7، وخلال الأكسدة غير الكاملة للرينيوم في الهواء أو الأكسجين يتشكل ReO2.
يتفاعل الرينيوم 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 الرينيوم في درجة أخفض من 1000 ْس. يشكل الرينيوم مع الفسفور، الزرنيخ، السيلسيوم، والجرمانيوم في درجات حرارة عالية المركبات الآتية: ReGe2, ReSi2, Re3As7, ReP3, ReP2, ReP, Re2P.
ولا يتفاعل الرينيوم 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 الرينيوم (HReO4 (VII.
أما المحاليل المائية للقلويات فتؤثر ببطء في الهواء على الرينيوم المعدني في الحالة المتراصة.
مركبات الرينيوم
يأخذ الرينيوم في مركباته درجات أكسدة مختلفة موجبة وهي: +1، +2، +3، +5، +6. وهذه المركبات الناتجة قليلة الثبات، أما مركبات الرينيوم ذات درجة الأكسدة الرباعية أو السباعية فهي أكثر ثباتاً.
1ـ مركبات الرينيوم الرباعي التكافؤ: يعرف للرينيوم (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 الرينيوم المعدني في كمية محدودة من الأكسجين، أو بإرجاع Re2O7 أو ReO3 بالهدروجين أو بالرينيوم المعدني خلال التسخين في أنبوب زجاجي.
2ـ مركبات الرينيوم السباعي التكافؤ: يعرف للرينيوم (VII) مركبات كثيرة وهذه الحالة متميزة أكثر مما هو عليه الحال للمنغنيز، 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.
رياض حجازي
Rhenium - Rhénium
الرينيوم
الرينيوم rhenium 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 للرينيوم أكثر مما هو عليه للتنغستين. يتمتع الرينيوم بصفات ميكانيكية جيدة، فهو قابل للطرق والسحب أكثر من التنغستين.
يعرف للرينيوم 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 (الأرغون)، أو في جو مرجع بتسخين NH4ReO4 مع مسحوق معدن في جو من الهدروجين وكمثال على هذا: URe2, W2Re3, Fe3Re2.
يتميز طيف الرينيوم 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.
الرينيوم ومركباته غير سامة فيزيولوجياً للإنسان والحيوان ولكنه سام للنبات .
استحصال الرينيوم
يتم الحصول على الرينيوم المعدني بإرجاع ميتا فوق رينات المعادن القلوية KReO4، أو NH4ReO4 أو الأكاسيد Re2O7,ReO2 أو السولفيدات (ضروب الكبريتيد) Re2S7,ReS2 أو أوكسي هاليدات الرينيوم ReO2F2, ReOF4، ReO3Cl , ReOCl4 بالهدروجين خلال التسخين، أو بالتحطيم الحراري للمركبات Re3Cl9 أو ReO2 أو (NH4)2(ReI6) أو K2(ReI6).
استعمالات الرينيوم
يستعمل الرينيوم وخلائطه في الإلكترونيات، ويدخل في تصنيع المخليات الكهربائية، وفي صناعة المساري والمسخنات والموصلات الكهربائية. ولمصهورات الرينيوم مع التنغستين، المولبدن، التنتاليوم المقاومة للصهر والثابتة حراريا تطبيقات في تحضير قطع للطائرات فوق الصوتية والمركبات الفضائية. ويتم من خلائط الرينيوم مع التنغستين والمولبدن صناعة المزدوجات الكهرحرارية الخاصة بدرجات الحرارة العالية. ويستعمل الرينيوم وسيطاً فعالاً في سير عملية الهدرجة.
كما يستعمل Re3Cl9 لتغطية المعادن بالرينيوم بتسخينه لدرجة حرارة 450ـ500 ْ س في جو من الآزوت.
وجوده في الطبيعة
يصادف الرينيوم في الحالة الحرة في الطبيعة في الحديد النيزكي في جنوب إفريقيا والمكسيك وروسيا وبلدان أخرى .
ويوجد بشكل مركبات في فلزات العناصر الأخرى، وتصادف مركبات الرينيوم في الطبيعة لحد ما بصورة نادرة وهي مبعثرة عادة في فلزات سلسلة من العناصر .
يوجد الرينيوم في القشرة الأرضية بنسبة 10-7% وزناً . وينتسب إلى الفلزات الحاوية على 10-3 ـ 10-4% وزناً من الرينيوم:
فلز الموليبدينيت MoS2 (في النروج، اليابان، الولايات المتحدة الأمريكية، روسيا، رومانيا).
فلز الكولومبيت (Fe,Mn)Nb2O6، والتنتاليت (Fe,Mn)Ta2O6، (في النروج وفرنسا).
فلز الخالكوبيريت Cu5FeS4، فلز الخالكوزين Cu2S، البيريت FeS2 الغادولينيت Y2FeBe(Si2O10)، التورتبيتيت (Se,Y)2S2O7 وفلزات البلاتين.
البنية الذرية
يوجد الرينيوم في الفصيلة الثانوية السابعة 7ب من الجدول الدوري لتصنيف العناصر مع العناصر: المنغنيز Mn والتكنسيوم Tc.
عدده الذري 75= z، ووزنه الذري 186.2. والأعداد الكتلية للنظائر الأساسية الطبيعية 185، 187.
يأخذ الرينيوم البنية الإلكترونية الآتية K.L.M.N 5S25P65d56S2
أما البنية الإلكترونية لذرة الرينيوم والشرجبة +Re4 لـ 6s,5d فهي:
 |
VII, (VI) , (V ), (IV), ( III) , (II), (I)
خواص الرينيوم الكيمياوية
الرينيوم خامل كيميائياً نسبياً، يتعلق سلوكه بالنسبة لمختلف الكواشف بدرجة نقاوته ونعومته. فالرينيوم المعدني لا يتفاعل بالحرارة العادية مع أكسجين الهواء، بينما مسحوقه الناعم يتأكسد بالحرارة العادية بالأكسجين مشكلاً حمض الرينيوم (VII)، وخلال تسخين مسحوقه أعلى من 150 ْس في الهواء أو تيار من الأكسجين يتشكل أكسيد طيار Re2O7، وخلال الأكسدة غير الكاملة للرينيوم في الهواء أو الأكسجين يتشكل ReO2.
يتفاعل الرينيوم 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 الرينيوم في درجة أخفض من 1000 ْس. يشكل الرينيوم مع الفسفور، الزرنيخ، السيلسيوم، والجرمانيوم في درجات حرارة عالية المركبات الآتية: ReGe2, ReSi2, Re3As7, ReP3, ReP2, ReP, Re2P.
ولا يتفاعل الرينيوم 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 الرينيوم (HReO4 (VII.
أما المحاليل المائية للقلويات فتؤثر ببطء في الهواء على الرينيوم المعدني في الحالة المتراصة.
مركبات الرينيوم
يأخذ الرينيوم في مركباته درجات أكسدة مختلفة موجبة وهي: +1، +2، +3، +5، +6. وهذه المركبات الناتجة قليلة الثبات، أما مركبات الرينيوم ذات درجة الأكسدة الرباعية أو السباعية فهي أكثر ثباتاً.
1ـ مركبات الرينيوم الرباعي التكافؤ: يعرف للرينيوم (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 الرينيوم المعدني في كمية محدودة من الأكسجين، أو بإرجاع Re2O7 أو ReO3 بالهدروجين أو بالرينيوم المعدني خلال التسخين في أنبوب زجاجي.
2ـ مركبات الرينيوم السباعي التكافؤ: يعرف للرينيوم (VII) مركبات كثيرة وهذه الحالة متميزة أكثر مما هو عليه الحال للمنغنيز، 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.
رياض حجازي