Il ruolo del renio come metallo di transizione del blocco d appartenente al Gruppo 7 e al 6° Periodo, con configurazione elettronica [Xe] 4f^14 5d^5 6s^2, lo rende un elemento interessante dal punto di vista chimico.
Scoperta
La scoperta del renio risale al 1925 ad opera di Ida Tacke-Noddack, Walter Noddack e Otto Carl Berg, i quali lo denominarono così in onore al fiume Reno. Questo elemento raro fu individuato attraverso l’analisi spettroscopica di minerali come la columbite, la gadolinite e la molibdenite, in cui si trova solo in tracce. Nel 1928, i ricercatori riuscirono a estrarre un grammo di renio da 660 kg di molibdenite.
Metodo di Ottenimento
Attualmente, il renio viene ottenuto come sottoprodotto della raffinazione di minerali contenenti molibdeno e rame. L’arrostimento dei minerali con hheptossido di renio Re_2O_7 genera fumi che vengono lavati per produrre una soluzione di acido perrenico HReO_4. Quest’ultimo, tramite l’aggiunta di ammoniaca, forma il perrenato di ammonio, che per riduzione a caldo in presenza di idrogeno produce il metallo secondo la reazione: 2 NH_4ReO_4 + 7H_2 → 2 Re + 2 NH_3 + 8 H_2O.
Proprietà
Il renio, ultimo elemento stabile scoperto, è un metallo con un elevato punto di fusione e di ebollizione, di colore bianco-argentato. Presenta numeri di ossidazione che variano da -3 a +7, eccetto -2. I numeri più comuni sono +7, +6, +4 e +2. Il renio forma sali con gli alogeni, con numeri di ossidazione che variano tra +3 e +7.
Composti
Il renio forma diversi ossidi, tra cui il biossido ReO_2 (+4), il triossido ReO_3 (+6), l’ossido Re_2O_3 (+3) e l’ossido Re_2O_7 (+7). Il ReO_2, di colore rosso simile al rame, è un esempio di uno dei suoi composti ossigenati. Inoltre, interagisce con vari alogeni per formare differenti sali.
Il renio, con la sua storia di scoperta e le sue interessanti proprietà chimiche, rimane un elemento affascinante per la comunità scientifica.Il processo di riduzione dell’ossido di renio (VII) con monossido di carbonio porta alla formazione di ossido di renio (III) e biossido di carbonio. Questa reazione avviene sotto vuoto e a una temperatura di 400°C.
Riduzione e Disproporzione
Sotto vuoto e a 400°C, l’ossido di renio (VI) subisce un processo di disproporzione che lo trasforma in ossido di renio (VII) e ossido di renio (IV).
Applicazioni del ReO₃
L’ossido di renio viene impiegato come catalizzatore nella riduzione delle ammidi e dei gruppi carbonilici. Viene utilizzato anche nell’ossidazione del renio o dei suoi composti a elevate temperature in presenza di aria.
Renio Carbonile
A partire dall’ossido di renio (VII), si può ottenere il renio carbonile, in particolare il direnio decarbonile, tramite una reazione con il monossido di carbonio. Questo composto è un noto catalizzatore per reazioni di idrogenazione, metatesi e reforming.
Reazioni del Renio
Il renio reagisce con l’ossigeno a caldo per formare ossido di renio (VII). Inoltre, può reagire con l’acido nitrico trasformandosi in acido perrenico.
Applicazioni e Uso
Il renio è utilizzato per creare leghe con il platino, impiegate come catalizzatori per la produzione di benzina ad alto numero di ottani e per leghe resistenti ad alte temperature. Queste leghe trovano applicazioni in reazioni catalitiche dove la disattivazione del catalizzatore è un problema.
Utilizzo in Termocoppie
Le leghe di renio e tungsteno sono utilizzate nelle termocoppie in grado di misurare temperature fino a 2200 °C.
Materiale per Spettrometri di Massa
Data la sua altissima temperatura di fusione, superiore ai 3000 °C, il renio è utilizzato come materiale per i filamenti degli spettrometri di massa.
