Оксид рения(IV)

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

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
Рег. номер EINECS	234-839-0
SMILES	O=[Re]=O
InChI	InChI=1S/2O.Re WXBOMIKEWRRKBB-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	74759
Безопасность
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Разложение при нагревании оксида рения(VII):

$\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}\mathsf{v}\mathsf{a}\mathsf{c}\mathsf{u}\mathsf{u}\mathsf{m}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Re_{2}O_{7}\ {\xrightarrow {300^{o}C,vacuum}}\ 4ReO_{2}+3O_{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{\mathsf{500}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{650}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{7}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Re_{2}O_{7}+3Re\ {\xrightarrow {500-650^{o}C}}\ 7ReO_{2}}}$ 

• Разложение при нагревании перрената аммония:

$\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{\mathsf{365}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}\mathsf{v}\mathsf{a}\mathsf{c}\mathsf{u}\mathsf{u}\mathsf{m}}{\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}$${\mathsf {2NH_{4}ReO_{4}\ {\xrightarrow {365-400^{o}C,vacuum}}\ 2ReO_{2}+N_{2}+4H_{2}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}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {ReCl_{4}+(n+2)H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ ReO_{2}\cdot nH_{2}O\downarrow +4HCl}}$ 

• 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}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{15}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {3ReCl_{5}+(2n+8)H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2(ReO_{2}\cdot nH_{2}O)\downarrow +HReO_{4}+15HCl}}$ 

Физические свойстваПравить

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 свойстваПравить

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{7}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{850}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}\mathsf{v}\mathsf{a}\mathsf{c}\mathsf{u}\mathsf{u}\mathsf{m}}{\to }\mathsf{3}\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}$${\mathsf {7ReO_{2}\ {\xrightarrow {850^{o}C,vacuum}}\ 3Re+2Re_{2}O_{7}}}$ 

• Из гидрата при сушке можно получить различные продукты:

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{120}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}\mathsf{v}\mathsf{a}\mathsf{c}\mathsf{u}\mathsf{u}\mathsf{m}}{\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 {ReO_{2}\cdot nH_{2}O\ {\xrightarrow {120^{o}C,vacuum}}\ Re(OH)_{4}+(n-2)H_{2}O}}$ 

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{500}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}\mathsf{v}\mathsf{a}\mathsf{c}\mathsf{u}\mathsf{u}\mathsf{m}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {ReO_{2}\cdot nH_{2}O\ {\xrightarrow {500^{o}C,vacuum}}\ ReO_{2}+nH_{2}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}$${\mathsf {ReO_{2}+6HCl\ {\xrightarrow {}}\ H_{2}[ReCl_{6}]+2H_{2}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{{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {ReO_{2}+3HNO_{3}\ \xrightarrow {90^{o}C} \ HReO_{4}+3NO_{2}\uparrow +H_{2}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}$${\mathsf {ReO_{2}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}ReO_{3}+H_{2}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{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {4ReO_{2}+3O_{2}+H_{2}O\ {\xrightarrow {\tau }}\ 4HReO_{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{\mathsf{325}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{375}}^{\mathsf{o}}\mathsf{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 {4ReO_{2}+3O_{2}+4NaOH\ {\xrightarrow {325-375^{o}C}}\ 4NaReO_{4}+2H_{2}O}}$ 

$\mathsf{4}\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{R}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}$${\mathsf {4ReO_{2}+3O_{2}\ {\xrightarrow {400^{o}C}}\ 2Re_{2}O_{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}$${\mathsf {2ReO_{2}+3H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2HReO_{4}+2H_{2}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}$${\mathsf {2ReO_{2}+3Cl_{2}+4H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2HReO_{4}+6HCl}}$ 

• Восстанавливается водородом:

$\mathsf{R}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{400}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{R}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {ReO_{2}+2H_{2}\ {\xrightarrow {400-700^{o}C}}\ Re+2H_{2}O}}$ 

ЛитератураПравить

• 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.