Rheni là kim loại có nhiệt độ nóng chảy thuộc hàng cao nhất trong số mọi nguyên tố, chỉ có wolfram (3.695 K) và cacbon (4.300-4.700 K) là đứng trên nó. Nó cũng là nguyên tố có tỷ trọng riêng thuộc hàng cao nhất, chỉ thua platin (21.450 kg/m³), iridi (22.560 kg/m³) và osmi (22.610 kg/m³).

Dạng thương mại thông thường của nó là bột, nhưng nguyên tố này có thể cô đặc hơn bằng cách ép và thiêu kết trong chân không hay môi trường khí hiđrô. Quy trình này tạo ra sản phẩm chắc đặc với tỷ trọng khoảng trên 90% tỷ trọng riêng của kim loại này. Khi bị ủ kim loại này trở nên rất mềm và có thể uốn cong hay kéo thành cuộn[8]. Các hợp kim rheni-molypden có tính siêu dẫn ở 10 K; còn các hợp kim wolfram-rheni cũng có tính siêu dẫn[9] ở khoảng 4-8 K, phụ thuộc vào từng hợp kim. Rheni kim loại siêu dẫn ở 2,4 K[10][11].

Đồng vị

Rheni nguồn gốc tự nhiên là 37,4% Re185, một đồng vị ổn định, và 62,6% Re187, một đồng vị không ổn định nhưng có chu kỳ bán rã rất dài (~1010 năm); với thời gian tồn tại chịu ảnh hưởng bởi trạng thái tích điện của nguyên tử rheni[12][13]. Phân rã beta của Re187 được sử dụng để định tuổi rheni-osmi của quặng. Năng lượng cần thiết cho phân rã beta này (2,6 keV) là một trong số những mức năng lượng thấp nhất trong số mọi hạt nhân phóng xạ. Người ta cũng đã biết 26 đồng vị phóng xạ khác của rheni[14].

Các hợp chất

Rheni có một khoảng rộng nhất các trạng thái ôxi hóa trong số mọi nguyên tố đã biết: −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 và +7[15]. Các trạng thái ôxi hóa +7, +6, +4 và +2 là phổ biến nhất[15].

Các hợp chất phổ biến nhất của rheni là các ôxít và các halua, chiếm một phổ rộng các trạng thái ôxi hóa: Re2O7, ReO3, Re2O5, ReO2 và Re2O3 là các ôxít đã biết, ReF7, ReCl6, ReCl5, ReCl4 và ReCl3 là một ít các hợp chất halua đã biết[16]. Các sulfua bao gồm ReS2 và Re2S7[16].

Rheni có sẵn ở dạng thương mại nhiều nhất là perrhenat natri và perrhenat amoni. Nó cũng có sẵn ở dạng decacacbonyl dirheni; cả ba hợp chất này đều là các chất khởi đầu phổ biến cho hóa học rheni. Các dạng muối perrhenat khác cũng có thể dễ dàng chuyển hóa thành tetrathioperrhenat theo phản ứng của bisulfua ammoni[17]. Cũng có thể khử decacacbonyl dirheni Re2(CO)10 bằng phản ứng với hỗn hống natri thành Na[Re(CO)5], với rheni ở trạng thái ôxi hóa chính thức là -1.[18] Decacacbonyl dirheni có thể phản ứng với brôm để tạo ra bromopentacacbonylrheni (I)[19], sau đó khử bằng kẽm và axít axetic thành pentacacbonylhydridorheni:[20]

Bromopentacacbonylrheni (I) có thể bị khử cacbonyl để tạo ra tricacbonyl rheni bằng cách cho tác dụng với nước:[21]

hay cho phản ứng với bromua tetraetylammoni:[22]

Diborua rheni (ReB2) là một chất có độ cứng tương tự như cacbua wolfram, cacbua silic, diborua titan hay diborua zirconi[23].

Rheni ban đầu được cho là tạo ra anion rhenua, Re−
, trong đó nó có trạng thái ôxi hóa −1. Điều này dựa trên sản phẩm khử các muối perrhenat, chẳng hạn như khử perrhenat kali (KReO
4) bằng kali kim loại[24] "Rhenua kali" được chỉ ra là tồn tại dưới dạng phức chất ngậm bốn phân tử nước, tương ứng với công thức hóa học KRe•4H
2O[25]. Hợp chất này thể hiện tính khử mạnh, và chậm chạp sinh ra khí hiđrô khi hòa tan trong nước. Các hợp chất tương tự của liti và tali cũng được thông báo. Tuy nhiên, nghiên cứu sau này chỉ ra rằng ion "rhenua" trên thực tế là phức hợp hydridorhenat. "Rhenua kali" như thể hiện thực tế là nonahydridorhenat, K
2ReH
9, chứa anion ReH2−
9 trong đó trạng thái ôxi hóa của rheni thực tế là +7[26][27]. Các phương pháp khác khử các muối perrhenat sinh ra các hợp chất chứa các phức hợp hydrido- khác, bao gồm ReH
3(OH)
3(H
2O)−
.[28]