Оксид рения(IV)

Оксид рения​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид рения​(IV)​
Традиционные названия	Окись рения(IV)
Хим. формула	ReO2
Физические свойства
Состояние	серо-чёрные кристаллы
Молярная масса	218,21 г/моль
Плотность	11,4 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 850-1077 °C
Энтальпия
• образования	-446,0 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12036-09-8
PubChem	82847
SMILES	O=[Re]=O
Безопасность
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид рения(IV) — неорганическое соединение, оксид металла рения с формулой ReO₂, серо-чёрные кристаллы, не растворимые в воде, образует гидраты.

Получение

• Разложение при нагревании оксида рения(VII):

$\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\stackrel{300^{o}C,vacuum}{\to }\mathsf{4}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Конпропорционирование оксида рения(VII):

$\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{R}\mathsf{e}\stackrel{500-650^{o}C}{\to }\mathsf{7}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Разложение при нагревании перрената аммония:

$\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{365-400^{o}C,vacuum}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Гидролиз хлорида рения(IV):

$\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{n}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{)}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\cdot }\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$

• Гидролиз хлорида рения(V):

$\mathsf{3}\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{2}\mathsf{n}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{)}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{(}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\cdot }\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{5}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$

Физические свойства

Оксид рения(IV) образует при синтезе ниже 300°С α-ReO₂ — серо-чёрные кристаллы моноклинной сингонии, параметры ячейки a = 0,558 нм, b = 0,481 нм, c = 0,558 нм, β = 120,9°, Z = 4.

При синтезе ReO₂ выше температуры 300°С или при нагревании α-ReO₂ выше этой температуры, он необратимо переходит в фазу β-ReO₂ — ромбическая сингония, пространственная группа P bcn, параметры ячейки a = 0,48094 нм, b = 0,56433 нм, c = 0,46007 нм, Z = 4.

Обе кристаллические модификации являются парамагнетиками, имеют металлический тип проводимости.

Не растворяется в воде, из растворов осаждается в виде гидрата ReO₂•n H₂O, из которого при высушивании в определённых условиях можно получить Re(OH)₄.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{7}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{850^{o}C,vacuum}{\to }\mathsf{3}\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}$

• Из гидрата при сушке можно получить различные продукты:

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\cdot }\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{120^{o}C,vacuum}{\to }\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{n}\mathsf{-}\mathsf{2}\mathsf{)}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\cdot }\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{500^{o}C,vacuum}{\to }\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Реагирует с концентрированными кислотами:

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Окисляется концентрированной горячей азотной кислотой:

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{90^{o}C}{\to }\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• С гидроксидами или оксидами щелочных металлов образует рениты:

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Окисляется кислородом воздуха:

$\mathsf{4}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\tau }{\to }\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

$\mathsf{4}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{325-375^{o}C}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{4}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{400^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}$

• Окисляется концентрированной перекисью водорода:

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Окисляется хлором:

$\mathsf{2}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$

• Восстанавливается водородом:

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{400-700^{o}C}{\to }\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.