Лаб-3 Изделия из редких металлов

Рений-серебристо-серый металл; кристаллическая решетка гексагональная, т.пл. 3180°С (по тугоплавкости уступает лишь вольфраму); температурара начала рекристаллизации 1550°С; т. кип. 5600 °С; плотн. 21,01 г/см³; парамагнитен, удельная магнитная восприимчивость +0,368·10^-6 (20,2 °С). В отличие от вольфрама рений пластичен в литом и рекристаллизованном состоянии и деформируется на холоду. Модуль упругости 470 ГПа при 20 °С (уступает по величине лишь модулю упругости Os и Iг); твердость по Виккерсу отожженного рения 2450 МПа, деформированного-7840 МПа; отличается высокой прочностью при 1000-2000 °С.

Для рения известны соединения со степенью окисления от +7 (наиболее устойчивы) до —1. Оксиды, галогениды, халькогениды и многие другие соединения рения восстанавливаются водородомдо металла. Металлический рений устойчив на воздухе при комнатной температуре.

Образование оксидов рения Re₂O₇, ReO₃- начинается при 300 °С и интенсивно протекает выше 600 °С. Во влажном воздухе рений медленно окисляется до HReO₄. Рений устойчив в атмосфере водорода и азота даже при высоких температурах. С фтором при нагревании образует смесь ReF₅, ReF₆ и ReF₇, с Cl₂-ReCl₅ и ReCl₄, с Br₂-ReBr₅, с I₂ не реагирует.

Взаимодействием порошков рения и графита при 1000°С и давлении 920 кПа получен карбид рения ReC.

С парами боранов или галогенидов при 1750°С и выше рений образует бориды. Рений не взаимодействует с серной, соляной и фтористоводородной кислотах при комнатной температуре. В HNO₃, горячей H₂SO₄ и в Н₂О₂ рений растворяется с образованием HReO₄. С растворами щелочей реагирует медленно, с расплавами быстро (особенно в присутствии окислителей), образуя ренаты(VII) MReO₄.

Рений устойчив в расплавл. Sn, Zn, Ag, Си, Bi, слабо растворяется в расплавленном Аl и легко в расплавах Ni и Fe. При восстановлении аммиаком NH₄ReO₄ или ReCl₃ при 300-350 °С получен нитрид ReN_0,43 (решетка гране-центрированная кубическая, разлагается при нагр. до 280 °С в вакууме).

С фосфором выше 750-800 °С рений образует фосфиды ReP₃, ReP₂, ReP и Re₂P, с As-арсенид ReAs_2,1-2,3, с Si при спекании-силициды ReSi, Re₃Si, Re₂Si, а также ReSi₂ (решетка тетрагональня, полупроводник).

Устойчивые сульфиды рения -Re₂S₇ и ReS₂; окисляются HNO₃, H₂O₂ и другими до HReO₄. Сульфид Re₂S₇ при 500-600 °С сгорает на воздухе до Re₂O₇; почти не растворяется в воде и соляной кислотте; получают при длительном пропускании сероводорода через солянокислый раствор рената(VII) щелочного металла. ReS₂ устойчив на воздухе до 180-200 °С, выше 300 °С сгорает до Re₂O₇; не растворяется в H₂SO₄, соляной кислоте и растворах щелочей; получают взаимодействием порошка рения с серой при 900-1000 °С в запаянной вакуумированной трубке или атмосфере инертного газа, а также разложением Re₂S₇ в вакууме. Известны также ReS₃, Re₂S₃, ReS, оксисульфиды ReO₂S₃, ReOS. Аналогично сульфидам получают селениды Re₂Se₇ и ReSe₂ (плотн. 8,27 г/см³). Сульфиды и селениды рения - эффективные катализаторы гидрирования органических веществ.

Рений-единственный металл, образующий устойчивый гептафторид ReF₇ Из хлоридов рения наиболее изучены ReCl₅ и ReCl₃, из оксохлоpидов-ReOCl₄, ReO₃Cl.

Среди важнейших кислородных соединений рения-рениевая кислота HReO₄ и ее соли-ренаты (VII), образующиеся при взаимодействии HReO₄ со щелочами, оксидами или карбонатами металлов. Плохо растворимы в воде ренаты Тl, К, Rb, Cs, Ag, умеренно-соли NH₄, Pb, хорошо-соли Na, Mg, Ca, Fe, Си и др.