Rhenium
Rhenium ist ein glänzendes, hartes, hochschmelzendes und chemisch widerstandsfähiges Metall der 7. Nebengruppe, mit einer hohen Dichte. Erst oberhalb von 400°C verbrennt es mit Sauerstoff zu Re2O
oder Chlor zu ReCl6. Beim Rösten von Molybdänerz fällt Re2O im Flugstaub an. Es wird in NH4ReO4 übergeführt und mit Wasserstoff zum Metall reduziert. Wichtige Verbindungen leiten sich von den Oxidationsstufen +IV (z. B. ReCl4) und +VII (z. B. ReF, Re2O) ab. Rhenium dient zur Herstellung von Glühkatoden und Thermoelementen (Pt/Re).
Eigenschaften des Elements
| Einordnung in das Periodensystem der Elemente und Eigenschaften | Atombau |
| Ordnungszahl: 75 | 75 Protonen 75 Elektronen |
| 6. Periode | 6 besetzte Elektronenschalen |
| VIII. Nebengruppe | 7 Außenelektronen |
| Elektronenkonfiguration im Grundzustand | Xe 6s24f1 45d5 |
| Elektronegativität | 1,9 |
| Ionisierungsenergie in eV | 7,88 |
| häufigste Oxidationszahlen | VII, IV |
| Atommasse des Elements in u | 186,21 |
| Atomradius in 10- 1 0m | 1,37 |
| Ionenradius in 10- 1 0m | 0,60 (+7); 0,61 (+6) |
| Aggregatzustand im Normalzustand | fest |
Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur
Dichte in  bei 25 °C | 21,0 |
| Härte nach Mohs | 7 - 8 |
Schallgeschwindigkeit in  | 4710 |
| Schmelztemperatur in °C | 3180 |
spezifische Schmelzwärme in  | 182,6 |
| Siedetemperatur in °C | 5630 |
| spezifische Verdampfungswärme in | 3780,9 |
Standardentropie S0 in  | |
Wärmeleitfähigkeit in  bei 27 °C | 47,9 |
spezifische Wärmekapazität in  | 0,137 |
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3  | |
spez. elektrischer Widerstand in  | 0,1932 |
| Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe) | 0,000 000 1 |
Isotope des Elements
Natürlich vorkommendes Rhenium ist ein Gemisch aus einem stabilen Isotop und einem sehr langlebigen, radioaktiven Isotop. Daneben sind 31 radioaktive, künstliche Isotope bekannt.
| Ordnungszahl Z | Massen- zahl A | Atommasse in u | Häufigkeit in % | Art der Strahlung und Energie in MeV | Halbwertszeit |
| 75 | 185 | 184,953 | 37,4% | ||
| 187 | 186,955 | 62,6% | β  : 0,002 6 | 101 1 a |
Weitere Eigenschaften
Rhenium ist ein helles, silbergrau glänzendes, sehr hartes Schwermetall. Es lässt sich nur bei Rotglut walzen und besitzt eine sehr hohe Dichte. Es besitzt eine der höchsten Schmelz- und Siedetemperaturen. In seinen Verbindungen bildet es fast alle Oxidationsstufen von -II bis VII aus, wobei die niederen Stufen relativ instabil sind. Die höheren sind bedeutend beständiger. Die wichtigsten Oxidationsstufen sind die Stufen IV und VII. Rhenium ist ein edles Metall und wird oft als Edelmetall eingestuft. Es ist an Luft beständig und wird von Wasser und nichtoxidierenden Säuren nicht angegriffen. Es löst sich aber leicht in Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure. Bei Temperaturen ab 400 °C verbrennt es im molekularem Sauerstoff zu Rhenium(VII)-oxid. Das Oxid löst sich leicht in Wasser und bildet farblose Perrheniumsäure. Feuchtes Rheniumpulver geht bereits bei Zimmertemperatur in Perrheniumsäure über. Die Neutralisation der Säure mit Hydroxiden führt zur Bildung von Perrhenaten. Es reagiert mit den Halogenen bei erhöhter Temperatur: mit Fluor zu ReF6 und mit Chlor zu ReCl5. Rheniumverbindungen sind meist farbig.
Entdeckung
Das deutsche Chemikerehepaar IDA EVA NODDACK und WALTER KARL FRIEDRICH, wiesen unter Mithilfe von O. BERG Rhenium in den Mineralen Columbit und Tantalit röntgenspektroskopisch nach. Sie gaben dem neuen Element den Namen «Rhenium», nach dem Fluss Rhein, mit dem chemischen Symbol «Re». 1926 gelang es den Eheleuten NODDACK erstmals 2 mg reines Rhenium zu isolieren. W. FEIT entwickelte 1929 das erste industrielle Verfahren zur Herstellung von Rhenium aus den Hüttenrückständen des Mansfelder Kupferschiefers.
Vorkommen/Herstellung
Rhenium ist eines der seltensten Elemente und steht an 79. Stelle der Elementhäufigkeit. Elementar tritt Rhenium nie auf, es sind auch keine reinen Rheniumminerale bekannt. In geringen Konzentrationen findet man das Element weit verbreitet in vielen Mineralen wieder, z. B. im Columbit, Gadolinit, Alvit und in einigen Mangan-, Platin- und Uranerzen sowie im Mansfelder Kupferschiefer. Die größten Vorkommen an rheniumreichen Mineralien liegen entlang des westlichen Küstenstreifen Amerikas.
Heute erhält man Rhenium hauptsächlich als Nebenprodukt der Molybdängewinnung. Als Rhenium(VII)-oxid gelangt es beim Abrösten von Molybdänglanz in den Flugstaub, aus dem es ausgewaschen und mit Wasserstoff zu metallischen Rhenium reduziert wird. Ein anderer Weg Rhenium herzustellen, führt über das Hepta-Oxid, welches in Halogenide oder Halogenkomplexe überführt wird. Aus denen wird das Metall durch thermische Zersetzung oder elektrolytisch gewonnen. Rhenium wird häufig auch durch Reduktion von Kaliumperrhenat mit Wasserstoff hergestellt.
Verwendung
Rhenium eignet sich aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur und seines hohen spezifischen Widerstandes zur Herstellung von Thermoelementen, Heizwendeln sowie als Lampenglühdraht. Aus hochreinem Rhenium werden hochwertige Spiegel von großer chemischer Beständigkeit und hohem Reflexionsvermögen produziert. Rheniumzusätze zu Platin-, Molybdän-, Wolfram- u. a. Legierungen verbessern die mechanischen Eigenschaften, Korrosions- und Wärmebeständigkeit.
Wichtige Verbindungen
Rhenium bildet verschiedene Oxide, ReO2, Re2O5, ReO3 und Re2O7. Unter den Halogeniden sind ReF5, ReF6 und ReF7 sowie ReCl3, ReCl5 und ReCl6 zu erwähnen.
Bau
Rhenium bildet hexagonal-dichteste Atompackungen.
