Rênio (Re)

O rênio é um metal, de número atômico 75, que está duas posições abaixo do manganês na Tabela Periódica, ou seja, no Grupo 7, sexto período. Foi previsto por Mendeleev, em 1869, quando este publicou a primeira versão da sua Tabela Periódica, e descoberto apenas no ano de 1925. É raro e é encontrado na natureza em pequenas amostras de minerais de molibdênio.

O rênio é utilizado, principalmente, como catalisador para o refino de petróleo e em ligas metálicas de alto desempenho, com grande resistência à temperatura, já que é o segundo metal de maior ponto de fusão da Tabela Periódica.

Tais ligas podem ser utilizadas na fabricação de termopares (sensores para medição de temperatura), filamentos de flashes fotográficos e também em espectrômetros de massa, aparelho utilizado para detectar, identificar e quantificar moléculas por meio de sua massa.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre rênio
• 2 - Propriedades do rênio
• 3 - Características do rênio
• 4 - Onde o rênio é encontrado?
• 5 - Aplicações do rênio
• 6 - Precauções com o rênio
• 7 - História do rênio
• 8 - Exercícios resolvidos sobre o rênio

Resumo sobre rênio

• Rênio é um metal que foi previsto por Mendeleev em 1869.
• É pouco abundante, com apenas 1 mg para cada tonelada de crosta terrestre.
• Apresenta grande variedade de estados de oxidação, que vão do -1 ao +7.
• É comercialmente extraído da molibdenita.
• É utilizado em superligas metálicas, as quais participam da fabricação, por exemplo, de lâminas de turbinas de aeronaves.
• Seu nome faz referência ao rio Reno, importante curso d’água do continente europeu.

Propriedades do rênio

• Símbolo: Re.
• Número atômico: 75.
• Massa atômica: 186,207 u.m.a.
• Eletronegatividade: 1,9.
• Ponto de fusão: 3185 °C.
• Ponto de ebulição: 5596 °C.
• Densidade: 20,8 g.cm^-3.
• Configuração eletrônica: [Xe] 6s² 5d⁵.
• Série química: Grupo 7; Metais de transição externa; Bloco d.

Características do rênio

O rênio é um metal de coloração branco-prateada considerado um dos elementos mais raros do planeta. É estimado que sua abundância fica na faixa de 1 ppb (parte por bilhão), o equivalente a 1 mg de rênio para cada tonelada de crosta terrestre.

Quimicamente, o rênio possui semelhanças com o elemento químico mais famoso de seu grupo, o manganês, como, por exemplo, na grande variedade de estados de oxidação (nove, ao todo), os quais variam de -1 até +7.

Apesar de ser menos reativo que o manganês, o rênio, quando finamente dividido, é capaz de sofrer combustão na presença de oxigênio, formando óxidos estáveis, como o Re₂O₇, ReO₃ e o ReO₂. O heptóxido de rênio, contrapondo a forma metálica do elemento, é bastante volátil.

Ele também pode ser dissolvido em água, formando o HReO₄, ácido perrêmico. Tal ácido também pode ser formado caso o metal seja dissolvido em ácidos oxidantes, como é o caso do ácido nítrico (HNO₃).

Outra característica do rênio é seu alto ponto de fusão, considerado o segundo maior da Tabela Periódica entre os metais, ficando atrás apenas do tungstênio. É também o metal de maior ponto de ebulição, propriedade amplamente explorada nos seus usos.

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Onde o rênio é encontrado?

Raramente o rênio metálico ocorrerá na natureza, embora já tenha sido encontrado em rochas ígneas na Ucrânia. Existem minerais de rênio na forma de sulfetos, como é o caso reniita (ReS₂), que já foi detectada em zonas vulcânicas (fumarolas).

Também já foi reportado um mineral rico em rênio, a tarkianita, um sulfeto misto de rênio, cobre, ferro e molibdênio. Contudo, nenhum desses minerais contém quantidades economicamente significativas do elemento.

Assim, a principal fonte comercial de rênio é a molibdenita, em que o teor do metal pode variar desde 1 ppm (parte por milhão, equivalente a 1 mg por quilograma de mineral) até 2000 ppm. Durante o tratamento térmico da molibdenita, o Re₂O₇ é formado. Como é volátil, esse óxido pode ser coletado nas chaminés. É dissolvido então em água e precipitado na forma de KReO₄, perremato de potássio.

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Aplicações do rênio

Desde o fim da década de 1980, os principais usos do rênio estão na fabricação de superligas metálicas (ligas metálicas de alto desempenho) com alta resistência à temperatura e na fabricação de catalisadores platina-rênio (Pd-Re). Essas superligas em que o rênio é aplicado são utilizadas para a fabricação de lâminas de turbinas para motores de aviões a jato.

Já os catalisadores Pd-Re são empregados na indústria petroquímica, na produção de gasolinas de alta octanagem e isentas de enxofre, durante a etapa de reforma catalítica. Os catalisadores de rênio são resistentes ao ataque químico de nitrogênio, fósforo e enxofre, o que permite que sejam utilizados em reações de hidrogenação em diversos processos industriais.

Entre usos menores, o rênio pode formar ligas com o tungstênio ou o molibdênio para aplicações diversas, como artefatos eletrônicos, equipamentos de flash, tubos de vácuo, tubos de raios X e termopares, sensores para a medição da temperatura, que são capazes de medir desde algumas dezenas negativas até milhares de graus Celsius.

Precauções com o rênio

• Alguns compostos de rênio são reportados como irritantes para olhos e pele, como é o caso do hexafluoreto de rênio.
• Experimentos com animais constataram risco de ocorrência de fibrose pulmonar por meio da inalação da poeira de rênio.
• O sulfeto de rênio VII entra em ignição espontânea em contato com o ar, emitindo fumos tóxicos.

Contudo, a quantidade de rênio no meio ambiente é tão reduzida que ainda não se conhece amplamente seus riscos para o solo e seres humanos.

História do rênio

Ao publicar sua Tabela Periódica em 1869, Dmitri Mendeleev deixou duas lacunas para dois elementos a serem descobertos no Grupo 7. Posteriormente, tais lacunas foram preenchidas pelo elemento 43, tecnécio (Tc), e pelo elemento 75, rênio (Re).

O rênio foi descoberto, em 1925, quando Walter Noddack, Ida Tacke e Otto Berg conseguiram obter, a muito custo, uma única grama do metal depois de processar cerca de 660 kg de molibdenita na Alemanha. O nome rênio faz referência ao termo Rhenius, o nome, em latim, do famoso rio Reno, que cruza a Europa de norte a sul.

Exercícios resolvidos sobre o rênio

Questão 1

O rênio, símbolo Re, é um raro metal que teve sua existência prevista por Dmitri Mendeleev, em 1869. Analisando a Tabela Periódica atual, pode-se classificar o rênio como:

A) metal alcalino.

B) metal alcalinoterroso.

C) ametal.

D) metal de transição externa.

E) metal de transição interna.

Resolução:

Alternativa D

O rênio está no Grupo 7 da Tabela Periódica, encabeçado pelo manganês. Nessa posição, ele deve ser classificado como um metal de transição externa, pois pertence ao bloco d.

Questão 2

Observe algumas informações sobre o elemento químico rênio, de símbolo Re:

• Ponto de fusão: 3185 °C.
• Ponto de ebulição: 5596 °C.
• Densidade: 20,8 g.cm^-3.
• Abundância na crosta terrestre: 1 mg/ton.

Avalie as informações e assinale a opção correta.

A) O rênio é um metal volátil, apresentando-se como líquido em temperatura ambiente.

B) Ao colocar um pedaço de rênio em água, ele flutua.

C) O rênio é um elemento de grande abundância na crosta terrestre.

D) O alto ponto de fusão do rênio permite que ele seja empregado em ligas para prover maior resistência térmica.

Resolução:

Alternativa D

O alto ponto de fusão do rênio melhora a resistência térmica das ligas metálicas, podendo elas serem expostas a condições extremas de calor. O rênio, aliás, possui o segundo maior ponto de fusão entre os metais.

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química