Rhenium(VII)-oxid

Rhenium(VII)-oxid Re₂O₇ ist eine chemische Verbindung und zählt zu den Oxiden des Rheniums. Es ist ein gelber hygroskopischer Feststoff. Im Vergleich zum instabilen und explosiven Mangan(VII)-oxid ist Rhenium(VII)-oxid deutlich stabiler.

Kristallstruktur
_ Re7+ 0 _ O2−
Kristallsystem	orthorhombisch
Raumgruppe	P212121 (Nr. 19)Vorlage:Raumgruppe/19
Gitterparameter	a = 1250 pm, b = 1520 pm und c = 540 pm[1]
Allgemeines
Name	Rhenium(VII)-oxid
Andere Namen	Rheniumheptaoxid
Verhältnisformel	Re2O7
Kurzbeschreibung	gelber, fast geruchloser Feststoff[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1314-68-7 EG-Nummer 215-241-9 ECHA-InfoCard 100.013.857 PubChem 123106 Wikidata Q418325
Eigenschaften
Molare Masse	484,40 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	6 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	220 °C[2]
Siedepunkt	363 °C[2]
Löslichkeit	Zersetzung in Wasser[2] bei Raumtemperatur unlöslich in Alkoholen, Ethern, Aminen, Dimethylsulfoxid, Nitromethan, Benzol und Tetrachlorkohlenstoff[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] Gefahr H- und P-Sätze H: 272​‐​314 P: 210​‐​280​‐​301+330+331​‐​305+351+338​‐​309+310[2]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−1128 kJ·mol−1 [4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gewinnung und Darstellung

Rhenium(VII)-oxid entsteht beim Erhitzen von Rhenium oder Rheniumverbindungen an der Luft.^[3]

${\displaystyle {\ce {4Re + 7O2 -> 2Re2O7}}}$

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Rhenium(VII)-oxid kristallisiert in einer orthorhombischen Kristallstruktur mit der Raumgruppe P2₁2₁2₁ (Raumgruppen-Nr. 19)Vorlage:Raumgruppe/19. Die Gitterkonstanten sind a = 1250 pm, b = 1520 pm und c = 540 pm. Im Kristall bildet Rhenium(VII)-oxid ReO₄-Tetraeder und ReO₆-Oktaeder, die sich einander abwechseln und über die Ecken verknüpft sind.^[1]

Chemische Eigenschaften

Rhenium(VII)-oxid ist sehr hygroskopisch und löst sich gut in Wasser. Beim Lösen bildet sich die starke Säure Perrheniumsäure. Rhenium(VII)-oxid wird durch Wasserstoff bei 300 °C zu Rhenium(IV)-oxid reduziert.^[3]

Verwendung

Rhenium(VII)-oxid ist ein Zwischenprodukt bei der Gewinnung von elementarem Rhenium. Es entsteht beim Rösten von rheniumhaltigen Manganerzen. Das Rhenium(VII)-oxid wird nach der Abtrennung vom übrigen Flugstaub in Wasser gelöst. Aus der dabei entstandenen Perrheniumsäure wird das Rhenium als Ammoniumperrhenat ausgefällt und mit Wasserstoff zum Element reduziert.

Rhenium(VII)-oxid kann als Katalysator in verschiedenen Reaktionen der organischen Chemie verwendet werden. So können mit Hilfe von Rhenium(VII)-oxid Alkane in Carbonsäuren überführt werden.^[5] Weitere durch Rhenium(VII)-oxid katalysierte Reaktionen sind Metathese-Reaktionen von Olefinen.^[6] Aus Rhenium(VII)-oxid kann der Katalysator Methyltrioxorhenium (MTO) gewonnen werden.^[7]

Einzelnachweise

1. B. Krebs, A. Müller und H. Beyer: The Crystal Structure of Rhenium(VII) Oxide. In: Inorg. Chem., 1969, 8, 3, S. 436–443.
2. Datenblatt Rhenium(VII)-oxid bei Merck, abgerufen am 25. Dezember 2019.
3. Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1616.
4. A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 2. Band: Nebengruppenelemente, Lanthanoide, Actinoide, Transactinoide. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049590-4, S. 1921 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
5. M. Kirillova et al.: Group 5–7 transition metal oxides as efficient catalysts for oxidative functionalization of alkanes under mild conditions. In: Journal of Catalysis, 2007, 248, S. 130–136.
6. M. Onaka, T. Oikawa: Olefin Metathesis over Mesoporous Alumina-supported Rhenium Oxide Catalyst. In: Chemistry Letters 2002, 850-851.
7. W. Herrmann et al.: Kostengünstige, effiziente und umweltfreundliche Synthese des vielseitigen Katalysators Methyltrioxorhenium (MTO). In: Angew. Chem., 2007, 119, S. 7440–7442.

Literatur

• A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1628–1629.