Renio
Proprietà e composti del renio
Il renio, la cui esistenza fu predetta da Mendeleev, data la sua rarità (rappresenta solo il 10-7% circa della crosta terrestre) e la mancanza di minerali specifici, fu scoperto solo nel 1925.
È presente in concentrazioni di circa 10 ppm in alcuni minerali del molibdeno e del rame.
Il renio è un metallo di colore argento (grigio se in polvere), duttile anche a bassa temperatura, che possiede densità e punto di fusione elevati, nonché una buona conducibilità elettrica anche ad alta temperatura.
A temperatura ambiente, allo stato compatto, non si ossida all'aria e non viene attaccato dagli acidi, mentre se finemente suddiviso viene attaccato dall'acido nitrico, dall'acqua ossigenata e da altri ossidanti, con formazione di acido perrenico.
A temperature elevate reagisce facilmente con l'ossigeno, formando soprattutto il pentossido, con gli alogeni (escluso lo iodio), lo zolfo e il selenio.
Composti del renio
Il renio ha la possibilità di formare composti semplici e complessi corrispondenti a un grande numero di stati di ossidazione, in particolare -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7.
Mentre allo stato solido esistono molti composti stabili corrispondenti a diversi stati di ossidazione del renio, in soluzione acquosa e in assenza di agenti complessanti, l'unico stato stabile è il +7.
Tra gli alogenuri, vanno ricordati i fluoruri ReF4, ReF5, ReF7, e i cloruri ReCl4, ReCl5 (o Re2Cl10), Re3Cl9, sostanze spesso a struttura polimerica che per riscaldamento danno reazioni di disproporzionamento.
In soluzione acquosa gli alogenuri corrispondenti agli stati +3 e +4 sono stabili solo se complessati formando anioni quale per esempio lo ione esaclororenato (IV) [ReCl6]−.
Tra gli ossidi si possono ricordare il diossido di renio ReO2, bruno, e il triossido ReO3 (solido rosso, con elevata conducibilità elettrica). Questi sono ossidi acidi e pertanto con ossidi o idrossidi alcalini danno i corrispondenti sali: i reniti (stato +4, per esempio renito di potassio, K2ReO3) e i renati (stato +6).
L'eptaossido di direnio Re2O7, ottenibile per riscaldamento del metallo in atmosfera di ossigeno è l'ossido più importante.
È un solido giallo, igroscopico e molto solubile in acqua, con la quale forma l'acido perrenico HReO4.
Quest'ultimo, che non è stato isolato libero, è un acido forte in soluzione acquosa, dà sali poco solubili e ben cristallizzabili (per esempio il perrenato di potassio KReO4), i quali sono molti stabili e si comportano solo da deboli ossidanti.
Utilizzo del renio
Nonostante la sua rarità, e quindi il suo alto prezzo, il renio ha trovato, generalmente in lega con il wolframio o il molibdeno, impieghi in filamenti per l'emissione termoionica, resistenze, contatti, elementi di termocoppie, e in generale per applicazioni dove sono determinanti le sue ottime proprietà meccaniche ed elettriche ad alta temperatura.
Allo stato metallico (di solito in lega con il platino) o sotto forma di suoi composti, ha inoltre importanti applicazioni come catalizzatore di reazioni di idrogenazione, cracking, reforming e altre.
Renio
Metodo di produzione del renio
Il renio può essere ottenuto come sottoprodotto dell'estrazione del molibdeno: il renio si ossida e viene volatilizzato nei fumi principalmente come ReO2 e Re2O7.
I fumi vengono fatti gorgogliare in una soluzione alcalina contenente ipocloriti: insieme con il molibdeno, il renio passa in soluzione allo stato di ossidazione +7 come ione perrenato ReO4−.
Con impiego di resine a scambio ionico è quindi possibile adsorbire selettivamente e separare il renio.
Questo viene poi convertito in perrenato di ammonio (NH4ReO4), che può essere facilmente purificato per cristallizzazione frazionata, e quindi ridotto a metallo con idrogeno tra 300 e 800°C.
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