RENIUM: PENEMUAN, SIFAT, STRUKTUR, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The renium adalah unsur logam yang kimia simbol adalah Re, dan ditempatkan dalam kelompok 7 dari tabel periodik, dua tempat di bawah mangan. Ini berbagi dengan ini dan teknesium properti menunjukkan banyak bilangan atau bilangan oksidasi, dari +1 hingga +7. Ini juga membentuk anion yang disebut perrhenate, ReO ₄ ^- , analog dengan permanganat, MnO ₄ ^- .

Logam ini adalah salah satu yang paling langka dan langka di alam, sehingga harganya pun tinggi. Ini diekstraksi sebagai produk sampingan dari molibdenum dan pertambangan tembaga. Salah satu sifat renium yang paling relevan adalah titik lelehnya yang tinggi, hampir tidak dilampaui oleh karbon dan tungsten, dan kepadatannya yang tinggi, dua kali lipat dari timbal.

Bola logam renium. Sumber: Gambar Elemen Kimia Resolusi Tinggi / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Penemuannya memiliki nuansa kontroversial dan disayangkan. Nama 'renium' berasal dari kata Latin 'rhenus', yang berarti Rhine, sungai Jerman yang terkenal di dekat situs tempat ahli kimia Jerman yang mengisolasi dan mengidentifikasi unsur baru ini bekerja.

Renium memiliki banyak kegunaan, di antaranya adalah penyempurnaan angka oktan bensin, serta dalam pembuatan superalloy tahan api, yang ditujukan untuk perakitan turbin dan mesin kapal dirgantara.

Penemuan

Keberadaan dua unsur berat dengan sifat kimia yang mirip dengan mangan telah diprediksi sejak tahun 1869, melalui tabel periodik kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev. Namun, pada saat itu tidak diketahui berapa nomor atomnya; dan di sinilah pada tahun 1913 prediksi fisikawan Inggris Henry Moseley diperkenalkan.

Menurut Moseley, kedua unsur yang termasuk golongan mangan ini pasti memiliki nomor atom 43 dan 75.

Beberapa tahun sebelumnya, bagaimanapun, ahli kimia Jepang Masataka Ogawa telah menemukan unsur 43 yang diduga dalam sampel mineral torianit. Setelah mengumumkan hasilnya pada tahun 1908, dia ingin membaptis elemen ini dengan nama 'Niponio'. Sayangnya, ahli kimia pada saat itu membuktikan bahwa Ogawa belum menemukan unsur 43.

Maka, tahun-tahun lain berlalu ketika pada tahun 1925 tiga ahli kimia Jerman: Walter Noddack, Ida Noddack, dan Otto Berg, menemukan unsur 75 dalam sampel mineral columbite, gadolinite, dan molybdenite. Ini memberinya nama renium, untuk menghormati sungai Rhine di Jerman ('Rhenus', dalam bahasa Latin).

Kesalahan Masataka Ogawa adalah salah mengidentifikasi elemen: dia telah menemukan renium, bukan elemen 43, yang sekarang disebut teknesium.

Sifat renium

Situasi renium dalam tabel periodik. ! Asli: AhoerstemeierVector: Sushant savla / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Penampilan fisik

Renium biasanya dipasarkan sebagai bubuk keabu-abuan. Potongan logamnya, umumnya tetesan bulat, berwarna abu-abu perak, yang juga sangat berkilau.

Masa molar

186,207 g / mol

Nomor atom

75

Titik lebur

3186 ºC

Titik didih

5630 ºC

Massa jenis

-Pada suhu kamar: 21,02 g / cm ³

-Kanan di titik leleh: 18,9 g / cm ³

Renium adalah logam yang hampir dua kali lebih padat dari timah itu sendiri. Jadi, bola renium dengan berat 1 gram dapat disamakan dengan kristal timbal kuat dengan massa yang sama.

Elektronegativitas

1.9 pada skala Pauling

Energi ionisasi

Pertama: 760 kJ / mol

Kedua: 1260 kJ / mol

Ketiga: 2510 kJ / mol

Kapasitas panas molar

25,48 J / (mol K)

Konduktivitas termal

48,0 W / (m K)

Resistivitas listrik

193 nΩ m

Kekerasan Mohs

7

Isotop

Atom renium terdapat di alam sebagai dua isotop: ¹⁸⁵ Re, dengan kelimpahan 37,4%; dan ¹⁸⁷ Re, dengan kelimpahan 62,6%. Renium adalah salah satu unsur yang isotopnya paling melimpah adalah radioaktif; Namun, waktu paruh ¹⁸⁷ Re sangat lama (4,12 · 10 ¹⁰ tahun), sehingga secara praktis dianggap stabil.

Reaktivitas

Logam renium merupakan bahan tahan karat. Ketika itu terjadi, oksidanya, Re ₂ O ₇ , menguap pada suhu tinggi dan terbakar dengan nyala hijau kekuningan. Potongan renium menahan serangan HNO ₃ pekat; tetapi ketika panas, ia larut untuk menghasilkan asam rhenic dan nitrogen dioksida, yang mengubah larutan menjadi coklat:

Re + 7HNO ₃ → HReO ₄ + 7 NO ₂ + 3H ₂ O

Sifat kimiawi renium sangat luas karena mampu membentuk senyawa dengan spektrum bilangan oksidasi yang luas, serta membentuk ikatan kuadrupol antara dua atom renium (empat ikatan kovalen Re-Re).

Struktur dan konfigurasi elektronik

Kulit elektron renium. Penulis: Pengguna: GregRobson (Greg Robson). Wikimedia commons

Atom renium berkumpul bersama dalam kristalnya untuk membentuk struktur heksagonal kompak, hcp, yang dicirikan dengan sangat padat. Ini sesuai dengan fakta bahwa ini adalah logam dengan kepadatan tinggi. Ikatan logam, hasil dari tumpang tindih orbital eksternalnya, menjaga atom Re tetap kohesif.

Dalam ikatan logam ini, Re-Re, elektron valensi berpartisipasi, yang sesuai dengan konfigurasi elektronik:

4f ¹⁴ 5d ⁵ 6s ²

Pada prinsipnya, orbital 5d dan 6s yang saling tumpang tindih untuk memadatkan atom Re dalam struktur hcp. Perhatikan bahwa jumlah elektronnya berjumlah 7, sesuai dengan jumlah golongannya pada tabel periodik.

Bilangan oksidasi

Konfigurasi elektronik renium memungkinkan kita untuk melihat sekaligus bahwa atomnya mampu kehilangan hingga 7 elektron, menjadi kation hipotetis Re ⁷⁺ . Ketika keberadaan Re ⁷⁺ diasumsikan dalam senyawa renium apa pun, misalnya, dalam Re ₂ O ₇ (Re ₂ ⁷⁺ O ₇ ^2- ), dikatakan memiliki bilangan oksidasi +7, Re ( VII).

Bilangan oksidasi positif lainnya untuk renium adalah: +1 (Re ⁺ ), +2 (Re ²⁺ ), +3 (Re ³⁺ ), dan seterusnya hingga +7. Demikian pula, renium dapat memperoleh elektron dengan menjadi anion. Dalam kasus ini, dikatakan memiliki bilangan oksidasi negatif: -3 (Re ^3- ), -2 (Re ^2- ) dan -1 (Re ^- ).

Aplikasi

Bensin

Renium, bersama dengan platinum, digunakan untuk membuat katalis yang meningkatkan nilai oktan bensin, sekaligus menurunkan kandungan timbal. Di sisi lain, katalis renium digunakan untuk reaksi hidrogenasi ganda, hal ini karena ketahanannya terhadap keracunan nitrogen, fosfor dan sulfur.

Superalloy tahan api

Renium adalah logam tahan api karena titik lelehnya yang tinggi. Itulah sebabnya ia ditambahkan ke dalam paduan nikel agar tahan api dan tahan terhadap tekanan dan suhu tinggi. Superalloy ini sebagian besar digunakan untuk desain turbin dan mesin untuk pesawat luar angkasa.

Filamen tungsten

Renium juga dapat membentuk paduan dengan tungsten, yang meningkatkan keuletannya dan oleh karena itu memudahkan pembuatan filamen. Filamen renium-tungsten ini digunakan sebagai sumber sinar-X, dan untuk desain termokopel yang mampu mengukur suhu hingga 2200 ºC.

Demikian pula, filamen renium ini pernah digunakan untuk kilatan kamera kuno, dan sekarang untuk lampu peralatan canggih; seperti spektrofotometer massa.

Referensi

1. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
2. Sarah Pierce. (2020). Renium: Penggunaan, Sejarah, Fakta & Isotop. Belajar. Diperoleh dari: study.com
3. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (2020). Renium. Basis Data PubChem., CID = 23947. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2020). Renium. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. Dr Doug Stewart. (2020). Fakta Elemen Renium. Diperoleh dari: chemicool.com
6. Eric Scerri. (18 November 2008). Renium. Kimia dalam elemennya. Diperoleh dari: chemistryworld.com