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Rênio

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Rênio, 75Re
Um monocristal de Rênio de alta pureza (99,999%), uma barra refundida de Rênio (99,995%) e um cubo de Rênio de 1 cm3 de alta pureza (99,99%) para comparação.
Aparência
branco prateado
Rênio na tabela periódica
TungstênioRênioÓsmio

Tc

 
 
75
Re
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Re
Bh

Número atómico (Z)75
SérieMetal de transição
Grupo7
Período6
Blocod
Propriedades atómicas
Eletronegatividade (Pauling)1,9
Massa atómica186,207(1) u
Raio atómico (calculado)135 pm
Raio covalente159 pm
Configuração electrónica[Xe] 4f14 5d5 6s2
Elétrons (por nível de energia)2, 8, 18, 32, 13, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação6, 4, 2, -2 (ligeiramente ácido)
Propriedades físicas
Estado em CPTPsólido
Ponto de fusão3 459 K
Ponto de ebulição5 869 K
Densidade, dureza21020 kg/m3, 7
Entalpia de fusão33,2 kJ/mol
Entalpia de vaporização715 kJ/mol
Pressão de vapor10 Pa a 3614 K
Classe magnéticaParamagnético
Outras propriedades
Estrutura cristalinahexagonal
Calor específico137 J/(kg·K)
Condutividade elétrica5,42 × 106 S/m
Condutividade térmica47,9 W/(m·K)
Velocidade do som4 700 m/s a 20 °C
Número CAS7440-15-5
1.º Potencial de ionização760 kJ/mol
2.º Potencial de ionização1260 kJ/mol
3.º Potencial de ionização2510 kJ/mol
4.º Potencial de ionização3640 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
185Re37,4%estável com 110 neutrões
186Resintético2 x 105 aβ-
TI
0,218
0,149
186Os
186Re
187Re62,6%4 x 1035 aα
β-
1,653
0,003
183Ta
187Os
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O rênio (português brasileiro) ou rénio (português europeu) é um elemento químico de símbolo Re, número atômico 75 (75 prótons e 75 elétrons), com massa atómica 186,2 u, situado no grupo 7 da classificação periódica dos elementos. A primeira imagem de ligação e ruptura de átomos foi de átomo de rênio porque " devido seu número atômico alto, é mais fácil de ser visualizado"[1]

É um metal de transição branco prateado, pesado, sólido na temperatura ambiente, raramente encontrado na natureza. É obtido como subproduto do processamento de minerais de molibdênio. É empregado principalmente em catalisadores.

Sua descoberta nos minerais de platina e na columbita, na Alemanha, foi relatada por Walter Noddack, Ida Tacke e Otto Berg, em 1925.[2]

Características principais

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O rênio é um metal branco prateado, brilhante, que apresenta um dos maiores pontos de fusão, excedido somente pelo Tungsténio e pelo Carbono. É também um dos mais densos, excedido somente pela platina, pelo irídio, e pelo ósmio. Os estados de oxidação do rênio incluem -1,+1,+2,+3,+4,+5,+6 e +7, sendo os mais comuns +7,+6,+4,+2 e -1.

Sua forma comercial geralmente é em pó, porém pode ser obtido na forma compacta, com até 90% da sua densidade teórica. Quando é recozido torna-se muito dúctil, podendo ser dobrado em espiral ou anel. As ligas de rênio-molibdênio são supercondutores a 10K.[3]

Aplicações

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Catalisadores de rênio-platina são usados para a obtenção de chumbo metálico, gasolina de alta octanagem, e em superligas resistentes a elevadas temperaturas usadas para fabricação de peças de motores de jatos.[4]

Outros usos:

  • Extensivamente usado como filamentos em espectrógrafos de massa e em detectores de íons.[5]
  • Como aditivo no tungstênio ou em ligas a base de molibdênio para melhorar suas propriedades.[6]
  • Catalisadores de rênio são muito resistentes ao envenenamento químico, sendo usados em determinados tipos de reações de hidrogenação.[7]
  • Em material de contato elétrico devido a sua boa resistência ao desgaste e a corrosão.
  • termopares que contem ligas de rênio e tungstênio são usados para medir temperaturas de até 2200 °C.
  • Fio de rênio é usado em lâmpadas de flash para fotografias.
  • Usado em uma bactéria para o combate de câncer de pâncreas conhecido como Rênio-188.[8]

História

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O rênio (do latim rhenus), nome dado em homenagem ao rio Reno, (Alemanha), e foi o último elemento natural a ser descoberto. Considera-se que foi descoberto por Walter Noddack, Ida Tacke e Otto Berg, na Alemanha. Em 1925 relataram que detectaram o elemento num minério de platina e no mineral columbita. Encontraram também o rênio na gadolinita e molibdenita.[9] Em 1928 foi possível extrair 1 grama do elemento processando 660 quilogramas de molibdenita.

Como o processo de obtenção do metal era complexo e altamente caro, a produção foi interrompida até 1950, quando ligas de tungstênio-rênio e molibdênio-rênio foram produzidas. Estas ligas encontram aplicações importantes na indústria, resultando numa grande demanda de rênio obtido a partir da molibdenita existente nos minérios de pórfiro (cobre).

Ocorrência e obtenção

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Perrenato de amónio em pó.

O rênio não é encontrado na forma livre na natureza ou em algum mineral em especial. Este elemento encontra-se em pequenas quantidades espalhado por toda a crosta terrestre, em torno de 0,001 ppm. O rênio comercial é extraído como subproduto de minerais de molibdênio contidos em alguns minérios de cobre.[4] Alguns minerais de molibdênio contem de 0,002% a 0,2% de rênio.[10] O metal é preparado pela redução do perrenato de amônio (NH4ReO4) com hidrogênio em altas temperaturas.

Produção mundial

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Produção mundial em 2019, em toneladas por ano
1. Chile30,00
2. Estados Unidos8,36
3. Polónia8,34
4.Coreia do Sul Coreia do Sul2,80
5. China2,50
6. Cazaquistão0,50
7. Uzbequistão0,46
8. Armênia0,28

Fonte: USGS.

Isótopos

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O rênio natural é uma mistura de dois isótopos, o Re-185 (estável) com abundância de 37,4% e o Re-187 (radio-instável) com abundância de 62,6%. Existem, ainda, 26 isótopos instáveis conhecidos.

Precauções

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Pouco se sabe sobre a toxicidade do rênio, entretanto, deve ser manuseado com cuidado.

O rênio na mídia

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Em 2025, o centenário da descoberta do rênio foi comemorado com um simpósio internacional especial (ISTR2025) e a emissão de uma medalha comemorativa. [carece de fontes?]

Referências

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  1. Digital, Olhar; Redação (21 de janeiro de 2020). «Cientistas registram a primeira imagem de ligação e ruptura de átomos». Olhar Digital. Consultado em 30 de abril de 2023
  2. "O Ekamangane." Naturwissenschaften (em alemão). 13 (26): 567–574. 01/06/1925. Bibcode:1925NW.....13..567.. doi:10.1007/BF01558746. ISSN 1432-1904. S2CID32974087.
  3. Neshpor, V. S.; Novikov, V. I.; Noskin, V. A.; Shalyt, S. S. (1968). "Supercondutividade de algumas ligas do sistema tungsténio-rénio-carbono". Física Soviética JETP. 27: 13. Código Bib: 1968JETP...27...13N
  4. 1 2 «Rhenium Statistics and Information | U.S. Geological Survey». www.usgs.gov (em inglês). Consultado em 4 de julho de 2025
  5. Earle, G. D.; Medikonduri, R.; Rajagopal, N.; Narayanan, V.; Roddy, P. A. (2005). "Variabilidade da vida útil do filamento de tungsténio-rénio em ambientes de oxigénio a baixa pressão". IEEE Transactions on Plasma Science. 33 (5): 1736–1737. Bibcode:2005ITPS...33.1736E. doi:10.1109/TPS.2005.856413. S2CID 26162679.
  6. «Which Rhenium Alloy Powder Should I Choose for High-Temperature Applications». powder.samaterials.com (em inglês). Consultado em 4 de julho de 2025
  7. Burch, By Robert (1 de abril de 1978). «The Oxidation State of Rhenium and Its Role in Platinum-Rhenium Reforming Catalysts». Platinum Metals Review (em inglês) (2): 57–60. ISSN 0032-1400. doi:10.1595/003214078X2225760. Consultado em 4 de julho de 2025
  8. JACKIE. «Tungsten and Rhenium-188 Generator Information». www.ornl.gov. Consultado em 4 de julho de 2025. Cópia arquivada em 9 de janeiro de 2008
  9. Noddack, W.; Tacke, I.; Berg, O. (1925). "O Ekamangane." Naturwissenschaften. 13 (26): 567–574. Bibcode:1925NW.....13..567.. doi:10.1007/BF01558746. S2CID32974087.
  10. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química dos Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.

Ligações externas

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O Commons possui imagens e outros ficheiros sobre Rênio