Renio

Renio
75 Re                                                                                                                                                                                                                                                                                   tungsteno ← renio → osmio
Aspetto
Metallo grigio lucente
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	renio, Re, 75
Serie	metalli di transizione
Gruppo, periodo, blocco	7(VIIB), 6, d
Densità, durezza	21020 kg/m3, 7
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico	186,207 amu
Raggio atomico (calc.)	135 (188) pm
Raggio covalente	159 pm
Raggio di van der Waals	nessun dato
Configurazione elettronica	[Xe]4f145d56s2
e− per livello energetico	2, 8, 18, 32, 13, 2
Stati di ossidazione	6, 4, 2, -2(mediamente acido)
Struttura cristallina	esagonale
Proprietà fisiche
Stato della materia	solido
Punto di fusione	3459 K (3186 °C)
Punto di ebollizione	5869 K (5596 °C)
Volume molare	8,86 · 10-6 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	715 kJ/mol
Calore di fusione	33,2 kJ/mol
Tensione di vapore	3,24 Pa a 3453 K
Velocità del suono	4700 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7440-15-5
Elettronegatività	1,9
Calore specifico	137 J/(kg K)
Conducibilità elettrica	5,42 · 106 /m Ω
Conducibilità termica	47,9 W/(m K)
Energia di prima ionizzazione	760 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	1260 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	2510 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione	3640 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 183Re 37,4% È stabile con 110 neutroni 187Re 62,6% 4,35 · 1010  anni α β- 1,653 0,003 183Ta 187Os
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Il renio è l'elemento chimico di numero atomico 75. Il suo simbolo è Re.

È un metallo di transizione bianco-argenteo, raro, pesante, polivalente; chimicamente somiglia al manganese e viene usato in alcune leghe. Il renio è ottenuto come sottoprodotto della raffinazione del molibdeno e le leghe renio-molibdeno sono superconduttrici. Il renio è stato l'ultimo elemento naturale a venire scoperto.

Caratteristiche

Il renio è un metallo bianco-argenteo e possiede un punto di fusione tra i più alti tra gli elementi, inferiore solo a quello del tungsteno e del carbonio. È anche uno dei più densi, superato solo dal platino, dall'iridio e dall'osmio. I suoi possibili stati di ossidazione variano da -1 a +7; i più frequenti sono -1, +2, +4, +6 e +7.

Viene generalmente commericalizzato in forma di polvere, che può essere compattata per pressione e sinterizzazione sotto vuoto o in atmosfera di idrogeno. Quando viene temprato, questo metallo è molto duttile e può essere piegato, torto e rollato. Le leghe renio-molibdeno diventano superconduttrici a temperature inferiori a 10 K.

Applicazioni

Questo elemento trova uso principalmente nella produzione di catalizzatori al platino-renio per la produzione di benzina e nella produzione di leghe metalliche resistenti alle alte temperature, usate per realizzare parti di motori jet.

Tra gli altri usi:

• produzione di filamenti e detector di ioni negli spettrometri di massa;
• additivo per leghe a base di tungsteno o molibdeno;
• catalizzatori per alcuni processi di idrogenazione, vista l'elevata resistenza dei catalizzatori a base di renio all'"avvelenamento";
• realizzazione di contatti elettrici, data la buona resistenza all'usura e alla corrosione;
• produzione di termometri a termocoppia per la misura di temperature fino a 2200 °C;
• lampade flash in fotografia.

Storia

Il suo nome deriva dal nome latino del fiume Reno, Rhenus. È stato uno degli ultimi elementi naturali ad essere scoperto. La sua scoperta viene attribuita ai chimici Walter von Noddack ed Ida Tacke ed allo spettroscopista Otto Carl von Berg, avvenuta a Berlino, in Germania. Nel 1925 dichiararono di aver scoperto l'elemento mediante spettrometria X su lastra fotografica nella columbite, nei minerali del platino, nella gadolinite e nella molibdenite. Nel 1928 furono in grado di estrarre un grammo di renio da 660 kg di molibdenite.

Data la difficoltà e di costi del processo di purificazione, il renio non venne più estratto fino all'inizio degli anni cinquanta, quando iniziò la produzione di leghe tungsteno-renio e molibdeno-renio che trovarono importanti applicazioni industriali.

Disponibilità

Il renio non si trova in natura allo stato libero e nemmeno compare in minerali tipici. La sua abbondanza nella crosta terrestre è di circa 0,001 ppm, cioè circa un milligrammo per tonnellata.

Il renio è principalmente estratto dai fumi di arrostimento dei minerali a base di solfuro di rame e da alcuni minerali del molibdeno, che arrivano a contenerne tra lo 0,002% e lo 0,2%.

Il renio metallico viene ottenuto per riduzione del perrenato d'ammonio con idrogeno ad alta temperatura.

Isotopi

In natura il renio è una miscela di due isotopi; uno stabile e uno radioattivo con un'emivita molto lunga. Del renio sono noti altri 26 isotopi radioattivi. I radionuclidi renio-186 e renio-188 trovano avanzate applicazioni in radioterapia metabolica di patologie neoplastiche primarie e metastatiche.

Precauzioni

Poco si sa della tossicità del renio e dei suoi composti; vanno maneggiati con cura.

Bibliografia

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
• R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998. ISBN 88-1020-000-0

Voci correlate

• Renio nativo

Altri progetti

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Collegamenti esterni

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