Rhénium

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Introduction

	Rhénium

Tungstène ← Rhénium → Osmium
Tc	75 Re

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Informations générales
Nom, Symbole, Numéro	Rhénium, Re, 75
Série chimique	métaux de transition
Groupe, Période, Bloc	7 (VIIB), 6, d
Masse volumique	20,8 g·cm (20 °C)
Dureté	7
Couleur	Blanc argenté
N° CAS	7440-15-5
Propriétés atomiques
Masse atomique	186,207 ± 0,001 u
Rayon atomique	135 pm (188 pm)
Rayon de covalence	1,51 ± 0,07 Å
Configuration électronique	[Xe]4f5d6s
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 18, 32, 13, 2
État(s) d'oxydation	6, 4, 2, -2
Oxyde	acide
Structure cristalline	Hexagonal
Propriétés physiques
État ordinaire	solide
Point de fusion	3 185 °C
Point d'ébullition	5 596 °C
Énergie de fusion	33,2 kJ·mol
Énergie de vaporisation	715 kJ·mol
Volume molaire	8,86×10 m·mol
Pression de vapeur	3,24 Pa à 3 453 K
Vitesse du son	4 700 m·s à 20 °C
Divers
Électronégativité	1,9
Chaleur massique	137 J·kg·K
Conductivité électrique	5,42×10 S·m
Conductivité thermique	47,9 W·m·K
Énergies d'ionisation
1 : 7,83352 eV	2 : 1 260 kJ·mol
3 : 2 510 kJ·mol	4 : 3 640 kJ·mol
Isotopes les plus stables

iso

Période

MeV
Re	37,4 %	stable avec 110 neutrons
Re	{syn.}	2×10 a	β TI	0,218 0,149	Os Re
Re	62,6 %	4,35×10 a	α β	1,653 0,003	Ta Os

Le rhénium est un élément chimique du tableau périodique, de symbole Re et de numéro atomique 75.

Le rhénium est un métal argenté qui résiste bien à la corrosion et a une tolérance exceptionnelle à la chaleur.

Le rhénium a toutefois peu d'applications, en raison de sa rareté et des coûts de production élevés. On l'extrait habituellement des poussières de molybdène, dans les fours industriels, dont il est un sous-produit poudreux de couleur grise, mais le rhénium se retrouve également à l'état de traces dans certains minéraux.

On se sert du rhénium pour améliorer la résistance thermique du filament des fours électriques, dans la production de thermocouples et comme catalyseur dans l'industrie chimique.

Il a pour particularité de n'être ni attaqué par l'acide chlorhydrique, ni par l'acide sulfurique mais se dissout dans l'acide nitrique.

Histoire

Le rhénium (du latin Rhenus, le Rhin) est l'avant-dernier élément naturel à avoir été découvert, avant le francium. On considère généralement que c'est Walter Noddack, Ida Tacke et Otto Berg qui l'ont découvert en Allemagne en 1925. Ils l'ont détecté dans le minerai de platine et dans la colombite. Ils en ont trouvé aussi dans la gadolinite par spectroscopie de rayon X et dans la molybdénite. En 1928 ils en ont extrait 1 g à partir de 660 kg de molybdénite.

Le processus était si compliqué et le coût si élevé que la production fut arrêtée jusqu'au début des années 1950, quand on a commencé à préparer des alliages tungstène-rhénium et molybdène-rhénium. Ces alliages sont très utiles dans l'industrie, et on a alors une forte demande de rhénium, produit à partir de la molybdénite contenue dans le porphyre cuprifère.

Une application importante en physique : les hautes pressions

Le rhénium est utilisé comme joint dans les cellules à enclumes de diamant (CED), qui sont des dispositifs permettant de générer des hautes pressions hydrostatiques. Le joint est la pièce métallique percée d'un trou et placée entre les deux diamants. Les conditions extrêmes de pression et de température réalisées lors de ces expériences imposent le choix d'un matériau très résistant : le rhénium est le plus indiqué, loin devant l'inox et l'alliage de CuBe.