Diboreto de rênio - Rhenium diboride
|
|
| Nomes | |
|---|---|
|
Nome IUPAC
Diboreto de rênio
|
|
| Identificadores | |
|
Modelo 3D ( JSmol )
|
|
| Número EC | |
|
PubChem CID
|
|
|
|
|
|
| Propriedades | |
| ReB 2 | |
| Massa molar | 207,83 g / mol |
| Aparência | pó preto |
| Densidade | 12,7 g / cm 3 |
| Ponto de fusão | 2.400 ° C (4.350 ° F; 2.670 K) |
| Nenhum | |
| Estrutura | |
| Hexagonal , grupo espacial P6 3 / mmc. | |
| Perigos | |
| Pictogramas GHS |
|
| Palavra-sinal GHS | Aviso |
| H315 , H319 , H335 | |
| P261 , P280 , P305 + 351 + 338 , P304 + 340 , P405 , P501 | |
|
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
 verificar (o que é ?)
  |
|
| Referências da Infobox | |
O diboreto de rênio (ReB 2 ) é um material sintético superduro . Foi sintetizado pela primeira vez em 1962 e ressurgiu recentemente devido à esperança de alcançar uma alta dureza comparável à do diamante . A dureza ultra-alta relatada foi questionada, embora isso seja uma questão de definição, pois no teste inicial o diboreto de rênio foi capaz de arranhar o diamante.
O método de produção deste material não envolve altas pressões como com outros materiais sintéticos duros, como nitreto de boro cúbico , o que torna a produção barata. No entanto, o próprio rênio é um metal caro.
O composto é formado por uma mistura de rênio , conhecida por sua resistência à alta pressão, e boro , que forma ligações covalentes fortes e curtas com o rênio.
Síntese
ReB 2 pode ser sintetizado por pelo menos três métodos diferentes na pressão atmosférica padrão: metátese de estado sólido , fusão em um arco elétrico e aquecimento direto dos elementos.
Na reação de metátese, tricloreto de rênio e diboreto de magnésio são misturados e aquecidos em uma atmosfera inerte e o subproduto de cloreto de magnésio é lavado. O excesso de boro é necessário para evitar a formação de outras fases, como Re 7 B 3 e Re 3 B.
No método de fusão a arco, os pós de rênio e boro são misturados e uma grande corrente elétrica é passada através da mistura, também em uma atmosfera inerte.
No método de reação direta, a mistura de rênio-boro é selada em vácuo e mantida em alta temperatura por um período mais longo (1000 ° C por cinco dias).
Pelo menos os dois últimos métodos são capazes de produzir ReB 2 puro sem quaisquer outras fases, conforme confirmado por cristalografia de raios-X .
Propriedades
A dureza do ReB 2 apresenta considerável anisotropia devido à sua estrutura hexagonal em camadas (ver modelo de estrutura), sendo maior ao longo do eixo c . Em contraste com o teste de dureza de risco , sua dureza de indentação (H V ~ 22 GPa) é muito menor do que a do diamante e é comparável à do carboneto de tungstênio , carboneto de silício , diboreto de titânio ou diboreto de zircônio .
Dois fatores contribuem para a alta dureza de ReB 2 : uma alta densidade de elétrons de valência e uma abundância de ligações covalentes curtas . O rênio tem uma das mais altas densidades de elétrons de valência de qualquer metal de transição (476 elétrons / nm 3 , compare com 572 elétrons / nm 3 para ósmio e 705 elétrons / nm 3 para diamante). A adição de boro requer apenas uma expansão de 5% da rede de rênio, porque os pequenos átomos de boro preenchem os espaços existentes entre os átomos de rênio. Além disso, as eletronegatividades do rênio e do boro são próximas o suficiente (1,9 e 2,04 na escala de Pauling ) para formar ligações covalentes nas quais os elétrons são compartilhados quase igualmente.