Молибден

Свойства на молибден

Атомен номер 42
CAS номер 7439-98-7
Атомна маса 95,94
Точка на топене 2620°C
Точка на кипене 5560°C
Атомен обем 0,0153 nm3
Плътност при 20 °C 10,2 g/cm³
Кристална структура тялоцентричен куб
Константа на решетката 0,3147 [nm]
Изобилие в земната кора 1,2 [g/t]
Скорост на звука 5400 m/s (при стайна температура) (тънък прът)
Топлинно разширение 4,8 µm/(m·K) (при 25 °C)
Топлопроводимост 138 W/(m·K)
Електрическо съпротивление 53,4 nΩ·m (при 20 °C)
Твърдост по Моос 5.5
Твърдост по Викерс 1400-2740Mpa
Твърдост по Бринел 1370-2500Mpa

Молибденът е химичен елемент със символ Mo и атомен номер 42. Името е от новолатински molybdaenum, от старогръцки Μόλυβδος molybdos, което означава олово, тъй като неговите руди са били объркани с оловни руди. Молибденовите минерали са били известни през цялата история, но елементът е открит (в смисъл на разграничаването му като нова единица от минералните соли на други метали) през 1778 г. от Карл Вилхелм Шееле. Металът е изолиран за първи път през 1781 г. от Peter Jacob Hjelm.

Молибденът не се среща естествено като свободен метал на Земята; намира се само в различни степени на окисление в минералите. Свободният елемент, сребрист метал със сив оттенък, има шестата най-висока точка на топене от всеки елемент. Той лесно образува твърди, стабилни карбиди в сплави и поради тази причина по-голямата част от световното производство на елемента (около 80%) се използва в стоманени сплави, включително сплави с висока якост и суперсплави.

Молибден

Повечето молибденови съединения имат ниска разтворимост във вода, но когато минералите, съдържащи молибден, контактуват с кислород и вода, полученият молибдатов йон MoO2-4 е доста разтворим. В промишлеността съединенията на молибдена (около 14% от световното производство на елемента) се използват при приложения с високо налягане и висока температура като пигменти и катализатори.

Ензимите, съдържащи молибден, са най-често срещаните бактериални катализатори за разрушаване на химичната връзка в атмосферния молекулярен азот в процеса на биологична азотна фиксация. Сега са известни най-малко 50 молибденови ензима в бактерии, растения и животни, въпреки че само бактериалните и цианобактериалните ензими участват в азотната фиксация. Тези нитрогенази съдържат молибден във форма, различна от другите молибденови ензими, които всички съдържат напълно окислен молибден в молибденов кофактор. Тези различни молибденови кофактори ензими са жизненоважни за организмите, а молибденът е основен елемент за живота във всички висши еукариотни организми, макар и не във всички бактерии.

Физични свойства

В чистата си форма молибденът е сребристосив метал с твърдост по Моос 5,5 и стандартно атомно тегло 95,95 g/mol. Има точка на топене 2623 °C (4753 °F); от естествено срещащите се елементи само тантал, осмий, рений, волфрам и въглерод имат по-високи точки на топене. Има един от най-ниските коефициенти на топлинно разширение сред комерсиално използваните метали. Якостта на опън на молибденовите проводници се увеличава около 3 пъти, от около 10 до 30 GPa, когато диаметърът им намалява от ~ 50–100 nm до 10 nm.

Химични свойства

Молибденът е преходен метал с електроотрицателност 2,16 по скалата на Полинг. Не реагира видимо с кислород или вода при стайна температура. Слабото окисляване на молибдена започва при 300 °C (572 °F); масовото окисление настъпва при температури над 600 °C, което води до молибденов триоксид. Подобно на много по-тежки преходни метали, молибденът показва малка склонност да образува катион във воден разтвор, въпреки че Mo3+ катионът е известен при внимателно контролирани условия.

Горещи продукти от молибден