Ren (Re)

Ren w układzie okresowym

Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Znajduje się w 7 grupie (blok d — pierwiastek przejściowy, zapełniana jest podpowłoka d). W tej samej grupie stoją: Mangan, Technet, Bohr — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Ren jest ciałem stałym (topnieje w 3186 °C, wrze w 5596 °C).

Ren — co to za pierwiastek

Łopatki turbin odrzutowych wytrzymują dzięki niemu temperatury bliskie topnienia.

Właściwości pierwiastka Ren

Ren jest srebrzystobiałym, bardzo gęstym metalem — 21,02 grama na centymetr sześcienny stawia go w gronie najcięższych pierwiastków. Topi się w 3186 stopniach Celsjusza, czyli wyżej niż niemal wszystkie metale poza wolframem, a wrze dopiero w 5596, co jest jedną z najwyższych znanych temperatur wrzenia. Zachowuje wytrzymałość po wielokrotnym nagrzewaniu i schładzaniu, a w odróżnieniu od wolframu daje się przeginać i walcować. Jest odporny na korozję, choć w wilgotnym powietrzu powoli się utlenia; kwas azotowy roztwarza go do kwasu nadrenowego. Występuje na wielu stopniach utlenienia, najczęściej +4 i +7. Jest przy tym bardzo rzadki: w skorupie ziemskiej przypada zaledwie 0,0007 miligrama na kilogram.

Zastosowanie pierwiastka Ren

Największa część renu trafia do nadstopów niklu, z których odlewa się łopatki turbin w silnikach odrzutowych i turbinach gazowych. Dodatek renu pozwala łopatce pracować w temperaturze bliskiej temperaturze topnienia stopu bez pełzania, czyli powolnego rozciągania się pod obciążeniem. To dlatego popyt na ren zależy przede wszystkim od produkcji samolotów. Drugie zastosowanie to katalizatory platynowo-renowe w rafineriach, w procesie reformingu, który podnosi liczbę oktanową benzyny. Ren stosuje się także w termoparach stopowych z wolframem, mierzących bardzo wysokie temperatury, w żarnikach i włóknach spektrometrów mas oraz w stykach elektrycznych. Wszędzie tam liczy się jego odporność na wysoką temperaturę i na zużycie. Cena i rzadkość sprawiają, że nigdzie nie stosuje się renu w dużych masach — liczy się każdy kilogram, a odzysk ze zużytych części jest opłacalny.

Ren — najważniejsze związki chemiczne

Najważniejszy jest tlenek renu(VII), Re₂O₇ — lotny, żółty, dobrze rozpuszczalny w wodzie, z którą tworzy mocny kwas nadrenowy, HReO₄. Jego sole, nadreniany, na przykład nadrenian amonu, NH₄ReO₄, są handlową postacią pierwiastka: to z nich odzyskuje się metal. Siarczek renu, ReS₂, bywa katalizatorem uwodornienia odpornym na zatrucie siarką. Ren nie tworzy własnych rud i pozyskuje się go z pyłów powstających przy prażeniu molibdenitu, czyli siarczku molibdenu. Znany jest też nietypowy anion ReH₉ o ładunku dwa minus, w którym wokół jednego atomu renu skupia się aż dziewięć atomów wodoru.

Ren — gdzie go spotykasz

• łopatki turbin
• katalizatory rafinacji
• termopary

Ren w szkole — co trzeba wiedzieć

Ren stoi w 7. grupie i 6. okresie, w bloku d, z konfiguracją [Xe] 4f¹⁴ 5d⁵ 6s². W kolumnie leży pod manganem i technetem, więc pojawia się zwykle przy omawianiu tej rodziny albo przy historii uzupełniania układu okresowego. Warto zapamiętać dwie rzeczy. Po pierwsze: ren był ostatnim trwałym pierwiastkiem znalezionym w przyrodzie, w 1925 roku — wszystko, co odkryto później, jest albo promieniotwórcze, albo sztuczne. Po drugie: nie myl pierwiastka ren z rzeką Ren, a symbolu Re z symbolem radu, Ra. Uwaga też na jego lżejszego sąsiada, technet, który mimo miejsca wśród zwykłych metali nie ma trwałych izotopów.

Ren — historia odkrycia

Ren znaleźli w 1925 roku Walter Noddack, Ida Tacke i Otto Berg, badając rudy metodą spektroskopii rentgenowskiej. Poszukiwano wtedy dwóch ostatnich brakujących miejsc w układzie okresowym, sąsiadujących z manganem; drugie z nich, technet, okazało się później pierwiastkiem możliwym do otrzymania jedynie sztucznie. Nazwę utworzono od łacińskiego Rhenus, czyli Renu — rzeki przepływającej przez rodzinne strony Idy Tacke. Ren był ostatnim odkrytym pierwiastkiem trwałym, występującym naturalnie w przyrodzie. Wyodrębnienie pierwszych gramów metalu zajęło zespołowi jeszcze kilka lat, bo trzeba było przerobić bardzo duże ilości rudy.

Ren — skąd wzięła się nazwa

łac. Rhenus — Ren

Ren — izotopy

ren-187 przeważa

Ren — bezpieczeństwo

Niskotoksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Ren

• Ostatni odkryty pierwiastek trwały — dopiero w 1925 roku.
• Ren nie ma własnych złóż — cały pochodzi z produktów ubocznych wydobycia miedzi i molibdenu, między innymi z wielkich kopalń w Chile.
• Zużyte łopatki turbin lotniczych opłaca się przerabiać głównie dla renu; recykling pokrywa dziś sporą część zapotrzebowania.
• Jedyny znany minerał, w którym ren jest głównym składnikiem, znaleziono dopiero pod koniec XX wieku, w gorących gazach wulkanu na Kurylach.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Ren