Rhenium

Rhenium - chemisches Zeichen Re, Ordnungszahl 75 - ist ein weißglänzendes, in hexagonal dichtester Kugelpackung kristallisierendes, luftbeständiges, hartes, hoch schmelzendes, chemisches Element aus der Gruppe der Übergangsmetalle (Gruppe 7, Mangangruppe).

Übersicht: Allgemeine Daten zum Rhenium

Bezeichnung:Rhenium Symbol:Re Ordnungszahl:75 Atommasse:186,207(1) u Periodensystem-Stellung:6. Periode, 7. Gruppe, d-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Nebengruppe, Übergangselemente, Mangan-Gruppe. Entdeckung:1925 - Walter Noddack, Ida Noddack, Otto Berg. Bedeutung des Namens:lateinisch Rhenus für Rhein. Historische Bezeichnungen:Dwi-Mangan (vor der Entdeckung). Englischer Name:Rhenium CAS-Nummer:7440-15-5 InChI-Key:WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N

Das Rhenium-Atom

Das Re-Atom - und damit das chemische Element Rhenium - besitzt 75 positiv geladene Protonen im Atomkern und - im ungeladenen Rhenium-Atom - die gleiche Anzahl an Elektronen in der Atomhülle.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Rhenium-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Rhenium-Vorkommen bestehen aus einem Isotopengemisch aus zwei verschiedenen Nukliden. Die relative Atommasse des Rheniums wird mit 186,207(1) u angegeben.

Elektronenkonfiguration

Symbol

Kurzform

[Xe] 4f¹⁴ 5d⁵ 6s²

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Rheniums auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Re-Atom zu trennen.

1. IE:

7,83352 eV

2. IE:

3. IE:

4. IE:

5. IE:

6. IE:

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Rhenium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

K	LI	LII	LIII
1s	2s	2p_1/2	2p_3/2
71676	12527	11959	10535

MI	MII	MIII	MIV	MV
3s	3p_1/2	3p_3/2	3d_3/2	3d_5/2
2932	2682	2367	1949	1883

NI	NII	NIII	NIV	NV	NVI	NVII
4s	4p_1/2	4p_3/2	4d_3/2	4d_5/2	4f_5/2	4f_7/2
625,4	518,7	446,8	273,9	260,5	42,9	40,5

OI	OII	OIII	OIV	OV
5s	5p_1/2	5p_3/2	5d_3/2	5d_5/2
83	45,6	34,6

Weitere Daten

Atomradius:188 pm (berechnet)
135 pm (empirisch, nach Slater) Kovalente Radien:151(7) pm (nach Cordero et al.)
131 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
119 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
110 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.) Van-der-Waals-Radius:200 pm Molvolumen:8,86 cm³ mol^-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ω_K: 0,955; ω_L1: 0,15; ω_L2: 0,304; ω_L3: 0,271 Coster-Kronig-Übergänge:F₁₂: 0,07; F₁₃: 0,482; F₂₃: 0,131

Spektrallinien des Rheniums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Rheniums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Chemische Daten

Elektronegativität:1,90 nach Pauling
1,60 nach Allen
4,02 eV nach PearsonElektronaffinität:0,060 396(63) eV bzw. 5,8273(61) kJ mol^-1Oxidationsstufen:+4 (-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7)

Standardpotentiale

Normalpotential des Rheniums:

E⁰ (V)	N_ox	Name Ox.	Ox.	e^-	⇔	Red.	Name Red.	N_ox
-0,604	+ VII	Perrhenat-Anion	ReO₄^- + 2 H₂O	+ 7 e^-	⇔	Re + 8 OH^-	Rhenium	0
0,2513	+ IV	Rhenium(IV)-oxid	ReO₂ + 4 H⁺	+ 4 e^-	⇔	Re + 2 H₂O	Rhenium	0
0,300	+ III	Rhenium(III)-Kation	Re³⁺	+ 3 e^-	⇔	Re (s)	Rhenium	0
0,34	+ VII	Perrhenat-Anion	ReO₄^- + 8 H⁺	+ 7 e^-	⇔	Re + 4 H₂O	Rhenium	0
0,510	+ VII	Perrhenat-Anion	ReO₄^- + 4 H⁺	+ 3 e^-	⇔	ReO₂ + 2 H₂O	Rhenium(IV)-oxid	+ IV
0,768	+ VII	Perrhenat-Anion	ReO₄^- + 2 H⁺	+ e^-	⇔	ReO₃ + H₂O	Rhenium(VI)-oxid	+ VI

Material- und physikalische Eigenschaften des Rheniums

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Rhenium-Metalls auf.

Schmelzpunkt:3185 °C Schmelzenthalpie (molar):60,43 kJ mol^-1 Siedepunkt:5590 °C Verdampfungsenthalpie:707,1 kJ mol^-1 Wärmekapazität:25,48 J mol^-1 K^-1 (molar)
0,137 J g^-1 K^-1 (spezifisch) Debye-Temperatur:416 K Thermische Leitfähigkeit:48,0 W m^-1 K^-1 Wärmeausdehnung:6,2 μm m^-1 K^-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:5,56 × 10⁶ A V^-1 m^-1 Elektrischer Widerstand:193 nΩ m bei 20 °C Dichte:21,02 g cm^-3 bei 20 °C
18,9 g cm^-3 (flüssig, am Schmelzpunkt) Elastizitätsmodul:520 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):372 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,00269 GPa^-1 300 K Poisson-Zahl:0,30 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:hexagonal dichteste Packung - hcp Gitterkonstanten:a = 276,1 pm, c = 445,8; Z = 2 Raumgruppe:P6₃/mmc - Nr. 194 Härte:nach Mohs: 7,0
nach Vickers: 2,45 GPa
nach Brinell: 1,32 GPa Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:9,6 × 10^-5 cm³ mol^-1 Schallgeschwindigkeit:4700 m s^-1 bei 20 °C Standard-Bildungsenthalpie:0,0 kJ mol^-1 (Feststoff, Kristall)
769,9 kJ mol^-1 (gasförmig) Gibbs Freie Enthalpie:724,6 kJ mol^-1 (gasförmig) Molare Standard-Entropie:36,9 J mol^-1 K^-1 (Feststoff, Kristall)
188,9 J mol^-1 K^-1 (gasförmig)

Externe Informationsangebote

Gruppenelemente - Informationen

Mangangruppe
Vorlesungsskript: Chemie der Metalle. Universität Freiburg

Verbindungsklassen

Metallorganische Rhenium-Verbindungen
Hochvalente und metallorganische Technetium- und Rheniumverbindungen. Dissertation, 2010. FU Berlin

Phenylimidokomplexe
Rhenium- und Technetiumphenylimidokomplexe mit fluorierten Liganden. Dissertation Chemie, (2018). FU Berlin

Rhenium Halbsandwichkomplexe
Chirale Rhenium-Halbsandwichkomplexe mit Phosphaferrocenliganden. Dissertation, 2007. Universität Düsseldorf

Rhenium und Rheniumverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbare Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche

Rhenium- und Technetiumkomplexe
Neue metallorganische Rhenium- und Technetiumkomplexe. Dissertation, 2006. FU Berlin

Rhenium(IV)chloridokomplexe
Dichtefunktionaltheoretische Untersuchung der magnetischen Anisotropie von Rhenium(IV)chloridokomplexen und ihrer Eignung als Baustein mehrkerniger Einzelmolekülmagnete. Dissertation, (2017). TU Kaiserslautern

Rhenium-Carben-Komplexe
... und ihre Anwendungen. Dissertation, (2016). TU München

Rheniumnitridokomplexe
Darstellung und Reaktionen mit elektrophilen Borverbindungen. Dissertation Chemie, 2000. Universität Tübingen

Mineralogie

Rheniumhaltige Minerale
Informationen zum Rhenium und den Rheniummineralien. Mineralien Atlas

Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 14.04.2020.

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