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Usuario:5truenos/Taller/Renio

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Tabla completa • Tabla ampliada
Información general
Nombre, símbolo, número Renio, Re, 75
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 7[2]​, 6[2]​, d
Masa atómica 186,207[1]​ u
Configuración electrónica [Xe] 4f14 5d5 6s2 [1]​
Dureza Mohs 7,0
Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 13, 2[1]​
Apariencia Blanco plateado
Propiedades atómicas
Radio medio 135[3]​ pm
Electronegatividad 1,9[1]​ (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 137[1]​ pm (radio de Bohr)
Radio covalente 159[3]​ pm
Estado(s) de oxidación -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7[1]​
Óxido Levemente ácido
1.ª energía de ionización 760 kJ/mol
2.ª energía de ionización 1260 kJ/mol
3.ª energía de ionización 2510 kJ/mol
Propiedades físicas
Densidad 21020 [1]​ kg/m3
Punto de fusión 3186 K (2913 °C) ºC[1]​
Punto de ebullición 5596 K (5323 °C) ºC[1]​
Varios
Estructura cristalina Hexagonal[1]​
Calor específico 137[3]​ J/(kg·K)
Conductividad eléctrica 5,42 x 106 [3]​ S/m
Conductividad térmica 47,9[3]​ W/(m·K)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del renio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
185[1]​Re37,4%Estable con 110 neutrones
187[1]​Re62,6%4,35×1010 aα
β-		1,653
0,0026		183Ta
187Os
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El renio, es un elemento químico de número atómico 75, que se encuentra en el grupo 7 de la tabla periódica de los elementos y se simboliza como Re. Es un metal de transición sólido, refractario y resistente a la corrosión, muy utlizado en la joyería y como catalizador. Químicamente, se parece mucho al manganeso y es muy poco abundante en la corteza terrestre, por lo que se extrae de minerales de molibdeno principalmente.

Es un metal de color blanco plateado y grisáceo, que fue descubierto en 1925 por tres científicos alemanes, y lleva el nombre, originario del latín, del río Rin, la zona donde se descubrió. Existen 34 isótopos y 26 radioisótopos de este elemento, pero los isótopos más estables son el 185Re y el 187Re. Los principales y mayores yacimientos de renio, se encuentran en América y Asia, especialmente en Chile y Kazajistán.

Características principales

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En su forma natural, el renio es un elemento sólido, de color blanco plateado y grisáceo, que pertenece a los metales de transición.[3]​ Es uno de los metales con el punto más elevado, solo superado por el wolframio y por el carbono.[1]​ Es un elemento refractario y muy resistente a la corrosión, con estados de oxidación en los números -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.[1]​[4]​ Existen complejos aniones que contienen renio, tales como el pentacloruro de renio, que dan lugar a sales diferentes gracias a el efecto de oxidación que produce este elemento cuando recibe el rozamiento del aire.[5]​

Es, también, uno de los metales mas densos que existe, que con 21 020 kg/m3, solo es superado por el iridio, el osmio y el platino.[6]​ Es un elemento escaso en la corteza terrestre (solo 0,001 ppm) pero en el aire es estable a temperaturas superiores a los 400ºC, donde comienza a arder y produce heptaóxidos.[7]​[1]​ También hay que destacar que hay pocos picómetros (pm) de diferencia entre los radios medio (135 pm), atómico (137 pm) y covalente (159 pm).[3]​[1]​

Historia

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Ida Tacke, una de las científicas que descubrió el renio.

Tras una investigación dirigida por la NASA, se ha descubierto que el renio contribuyó a la creación del Sistema Solar.[8]​ Por ello, los científicos creen que puede existir la posibilidad de que elementos como este o el osmio vengan de allí.[8]​ En 1925, el renio fue descubierto por los científicos alemanes Ida Eva Tacke, Walter Karl Friedich Noddack y Otto Carl Berg, en minerales de tantalita, wolframita y columbita mediante análisis espectrográficos con rayos X, en las cercanías del río Rin (de donde deriva su nombre del latín).[9]​[10]​ Posteriormente, Dmitri Mendeléyev, lo nombró «dvi-manganeso», debido a la gran variedad de características comunes que tenía con el manganeso, y trató de deducir sus propiedades.[9]​ Ya en 1928, se consiguió extraer 1 g del elemento de 660 kg de molibdenita.[11]​ Cuarenta años más tarde, en 1968, se estimó que el 75% de las extracciones de este elemento en los Estados Unidos fueron utilizadas para la fabricación de aleaciones para metales refractarios.[12]​ A los pocos años de esto, en 1971, Chile abre las puertas a su propia industria metalúrgica, que trabajaba principalmente con el renio, mientras que de 1984 a 1986, se empezaron a inventar complejos y sofisticados catalizadores a base de este elemento.[13]​

Un dato curioso, es que en 1908, el químico japónes Masataka Ogawa, afirmó descubrir un nuevo elemento, al que él le bautizó como «Niponio» (símbolo Np), en honor a su país natal; pero posteriormente se descubrió que el elemento llevaba pequeñas cantidades de renio, por lo que el símbolo que se había utilizado para asignar al supuesto elemento, se trasladó para nombrar al neptunio cuando se descubrió.[14]​

Abundancia y obtención

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Configuración electrónica del elemento.

Los países con más riqueza en la producción de renio son Chile y Kazajistán con 22 900 y 8000 toneladas extraídas en 2007, respectivamente.[15]​ Otros países con abundancia en este elemento son Estados Unidos, Armenia, Canadá, Perú y Rusia.[15]​ La suma de extracciones de renio entre estos 7 países es superior a 49 000 toneladas, numero que ha aumentado desde 2006 hasta 2007 con una diferencia de más de 2 toneladas.[15]​

Existen dos maneras para conseguir la obtención renio. La primera sería mediante el procesado del molibdeno, que una vez extraído debe ser tratado con ácido nítrico o sulfúrico, o reduciendo poco a poco el perrenato amónico (NH4ReO4) con hidrógeno a una temperatura muy alta.[16]​[17]​ También se puede obtener óxido de renio mediante algunas sustancias de tostación de la molibdenita, que se reducen también con hidrógeno y se obtiene el compuesto en forma sólida, concretamente, como unos polvos.[16]​ Es uno de los elementos más escasos en la corteza terrestre, específicamente, solo es el 79º más abundante.[18]​

Aplicaciones

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El renio, al ser un elemento metálico refractario y resistente a la corrosión, es usado en la joyería, en la construcción de filamentos para espectrómetros de masas y como catalizador de reacciones de hidrogenación y deshidrogenación en la industria química, principalmente.[4]​[19]​ Rara vez, también puede ser utilizado en aleaciones de wolframio y molibdeno, como conductor eléctrico e incluso para fabricar el flash fotográfico o la construcción de las puntas de las estilográficas.[16]​ En medicina, gracias al compuesto que ataca a las células cancerosas, es muy utilizado para la eliminación de este tipo de células por lo que se está utilizando como un «arma para la lucha contra el cáncer».[20]​

Compuestos

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Distribución de los electrones, por nivel.

Los compuestos de renio son de carácter blanco y solubles fácilmente en agua. Estos oscilan entre los nueve estados de oxidación que tiene este elemento (de -1 a 7), pero los compuestos más comunes tienen como estado de oxidación 2, 4, 6 y 7.[21]​ Normalente se comercia en forma de perrenatos y amonios perrenatos. Últimamente, unos científicos de Chile, han descubierto un compuesto capaz de atacar células cancerosas y así prevenir cánceres.[20]​

Cloruros y oxicloruros

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Los cloruros de renio más comunes son el ReCl6, el ReCl5, el ReCl4 y el ReCl3.[22]​ Las estructuras de estos compuestos a menudo cuentan con una amplia red de unión, característica de este metal en los estados de oxidación inferiores a 7. Las sales [Re2Cl8]2- cuentan con un enlace cuádruple metal-metal.[23]​ También son muy conocidos los bromuros, los yoduros y los fluoruros. De este último, el más conocido es ReF7, y el estado de oxidación de estos compuestos es de, única y exclusivamente, 7.[24]​ Por otra parte, al igual que el wolframio y el molibdeno, con el que comparte una gran variedad de similitudes químicas, forma algunos compuestos llamados oxihaloegnuros. Los más comunes son los oxicloruros, como el ReOCl4 o el ReO3Cl.[24]​

Óxidos y sulfuros

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Los óxidos más conocidos y comunes de renio son el ReO2, el Re2O5 y el Re2O7.[25]​ Este último es un óxido volátil que está contenido en una ceniza, que si se reduce mediante compresión, forma un óxido menor: el ReO2.[26]​[27]​ Por otra parte, este elemento forma 2 sulfuros muy conocidos completamente diferenciados: Re2S7 y ReS2.[27]​ Estos sulfuros se forman exactamente igual que el tecnecio —es decir, que la fórmula tiene la misma apariencia pero cambiando Re por Tc—.[27]​ Con estos compuestos hay que tener especial cuidado, ya que muchos son fácilmente inflamables al contactar con el aire, como el ReS7.[7]​

Isótopos

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Existe un total de 34 isótopos de renio.[28]​ En la naturaleza, está compuesto por dos isótopos estables, 185Re y 187Re, de los cuales, el 187Re es el más abundante (62,6% de abundancia natural) y tiene una vida media de 4,35 x 1010 años.[1]​ Este tiempo de vida se ve afectado en gran parte por la carga de sus átomos.[29]​[30]​ La desintegración beta de los 187Re, se utiliza para la datación de minerales de este elemento y de osmio, cuya energía disponible para este decaimiento es de 2,6 ev, una de las energías más bajas conocidas entre todos los radionucleidos. En medicina, son muy utilizados los radioisótopos 186Re y 188Re, que tienen muy poca vida.[31]​ En total, hay 26 radioisótopos.[28]​

Precauciones

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Se sabe muy poco acerca de la toxicidad que puede tener el renio y sus compuestos, ya que estos se utilizan en cantidades muy pequeñas. Las sales solubles como los perranatos y haluros hechos con este elemento, sí pueden ser peligrosos, y en algunos casos se ha probado en ratas que algunos de estos compuestos tienen una toxicidad aguda.[32]​ Los perrenatos de renio tienen DL50 de 2800 mg/kg, lo que le hace poco tóxica, mientras que el tricloruro de renio mostró DL50 de 280 mg/kg, una toxicidad aún más baja.[33]​ En algunos casos, al ser un elemento radionucleido, manifiesta radiación de partículas alfa y rayos X.[34]​[35]​

En la salud animal, puede provocar irritación en los ojos, en la piel e incluso en las vías respiratorias en caso de inhalación provocando fibrosis pulmonar; y mareos en caso de recibir contacto de un vapor derivado de este elemento.[27]​[7]​ En cuanto a los impactos ambientales, en general, el renio no causa ninguno, con la excepción de la expulsión de gases tóxicos de las industrias una vez utilizado.[27]​ Unos ejemplos claros de los compuestos más peligrosos son el ReS7, que se inflama al contactar con el aire, y el hexametilrenio, el más peligroso de todos los compuestos de renio, ya que presenta un grave riesgo de explosión.[7]​

Véase también

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Referencias

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  1. ↑ a b c d e f g h i j k l m n ñ o p «Renio». Universidad Autónoma de Madrid. Consultado el 11 de junio de 2012. 
  2. ↑ a b Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas CHR
  3. ↑ a b c d e f g «Renio». elementos.org.es. Consultado el 12 de junio de 2012. 
  4. ↑ a b «Manganeso - Tecnecio - Renio». elergonomista.com. Consultado el 13 de junio de 2012. 
  5. ↑ Colton, R. «Some complex anions containing rhenium». Australian Journal of Chemistry (en inglés). Consultado el 19 de junio de 2012. 
  6. ↑ «Densidad». Universidad Autónoma de Madrid. Consultado el 21 de enero de 2012. 
  7. ↑ a b c d Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (ed.). «METALES: PROPIEDADES QUIMICAS Y TOXICIDAD» (PDF). Ministerio de Empleo y Seguridad Social de España. Consultado el 21 de junio de 2012. 
  8. ↑ a b «Otras estrellas, además del sol, ayudaron a formar el sistema solar». ABC. Consultado el 13 de junio de 2012. 
  9. ↑ a b «Renio : Re». ciencianet.com. Consultado el 14 de junio de 2012. 
  10. ↑ «Renio Re 75 (Historia)». herramientas.educa.madrid.org. Consultado el 14 de junio de 2012. 
  11. ↑ Noddack, W.; Noddack, I. (1929). Die von einem Herstellung Gram renio (en alemán) 183. Zeitschrift für Allgemeine und Chemie anorganische. doi:10.1002/zaac.19291830126. 
  12. ↑ (Savit︠s︡kiĭ, Tulkina y Povarova, 1970, p. 216)
  13. ↑ Lipmann, Anthony. «Rhenium» (PDF). Minor Metals Trade Association (MMTA) (en inglés). Consultado el 19 de junio de 2012. 
  14. ↑ Yoshihara, H. K. (2004). Discovery of a new element 'nipponiumʼ: re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa 59. Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy. pp. 1305-1310. doi:10.1016/j.sab.2003.12.027. 
  15. ↑ a b c «RHENIUM» (PDF). U.S. Geological Survey (en inglés). Consultado el 12 de junio de 2012. 
  16. ↑ a b c «Renio». quimicaweb.net. Consultado el 12 de junio de 2012. 
  17. ↑ (Douce, 1948, p. 10)
  18. ↑ «Renio Re 75 (Abundancia)». herramientas.educa.madrid.org. Consultado el 14 de mayo de 2012. 
  19. ↑ «USOS DEL RENIO». Blog de la Universidad de Chile. Consultado el 17 de junio de 2012. 
  20. ↑ a b «Científicos desarrollan compuesto a partir del renio que identifica y ataca a las células cancerosas». Prensa Minera (en inglés). Consultado el 17 de junio de 2012. 
  21. ↑ (Holleman y Wiberg, 1985, p. 1118)
  22. ↑ (Greenwood, 1998)
  23. ↑ «[Re2Cl8]2-». 3Dchem.com (en inglés). Consultado el 27 de junio de 2012. 
  24. ↑ a b Instituto Nacional de Tecnología Industrial (ed.). «FLUORUROS/(65,175,265)». Gobierno de Argentina. Consultado el 27 de junio de 2012. 
  25. ↑ Google (ed.). «Óxidos». Universidad de Belgrana. Consultado el 3 de julio de 2012. 
  26. ↑ «Elementos del grupo 7: Manganeso (Mn) - Tecnecio (Tc) - Renio (Re)» (PDF). Universidad de Castilla-La Mancha. Consultado el 3 de julio de 2012. 
  27. ↑ a b c d e «Renio - Re». Lenntech. Consultado el 17 de junio de 2012. 
  28. ↑ a b Audi, G.; Bersillon, O.; Blachot, J. y Wapstra, A.H. «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties» (PDF). National Nuclear Data Center (en inglés). Estados Unidos. Consultado el 21 de junio de 2012. 
  29. ↑ Department of Mathematics. «How to Change Nuclear Decay Rates». University of California, Riverside (en inglés).  Parámetro desconocido |fechaaceso= ignorado (se sugiere |fechaacceso=) (ayuda)
  30. ↑ Bosch (1996). Observation of bound-state β– decay of fully ionized 187 Re: 187 Re- 187 Os Cosmochronometry (en inglés) 77. Physical Review. PMID 10062738. doi:10.1103/PhysRevLett.77.5190. 
  31. ↑ «Rhenium» (PDF). National Nuclear Data Center (en inglés). Estados Unidos. Consultado el 21 de junio de 2012. 
  32. ↑ (Emsley, 2003, p. 358-361)
  33. ↑ Haley, Thomas J.; Cartwright, Frank D. (1968). Pharmacology and toxicology of potassium perrhenate and rhenium trichloride 57. Journal of Pharmaceutical Sciences. pp. 321-323. PMID 5641681. doi:10.1002/jps.2600570218. 
  34. ↑ Agencia Catalana de Seguridad Alimentaria (ed.). «Radionucleidos». Generalitat de Catalunya. Consultado el 15 de junio de 2012. 
  35. ↑ «FDA CLINICAL BRIEFING DOCUMENT FOR THE ONCOLOGIC DRUG ADVISORY COMMITTEE» (PDF). Department of Health and Human Services, Public Health Service, Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research (en inglés). 2005. Consultado el 15 de junio de 2012. 

Bibliografía

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  • Savit︠s︡kiĭ, Evgeniĭ Mikhaĭlovich; Tulkina, Marii︠a︡ Aronovna; Povarova, Kira Borisovna (1970). Rhenium alloys (en inglés) 69. Israel Program for Scientific Translations. p. 358. 

Enlaces externos

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