Molübdeeni omadused
Aatomnumber | 42 |
CAS number | 7439-98-7 |
Aatommass | 95,94 |
Sulamistemperatuur | 2620 °C |
Keemistemperatuur | 5560 °C |
Aatomi maht | 0,0153 nm3 |
Tihedus 20 °C juures | 10,2 g/cm³ |
Kristalli struktuur | kehakeskne kuup |
Võre konstant | 0,3147 [nm] |
Küllus maakoores | 1,2 [g/t] |
Heli kiirus | 5400 m/s (toatemperatuuril) (õhuke varras) |
Soojuspaisumine | 4,8 µm/(m·K) (temperatuuril 25 °C) |
Soojusjuhtivus | 138 W/(m·K) |
Elektriline takistus | 53,4 nΩ·m (temperatuuril 20 °C) |
Mohsi kõvadus | 5.5 |
Vickersi kõvadus | 1400-2740Mpa |
Brinelli kõvadus | 1370-2500Mpa |
Molübdeen on keemiline element sümboliga Mo ja aatomnumbriga 42. Nimetus pärineb neoladinakeelsest sõnast molübdeen, vanakreeka keelest Μόλυβδος molybdos, mis tähendab pliid, kuna selle maagid aeti segi pliimaakidega. Molübdeenmineraalid on tuntud läbi ajaloo, kuid elemendi avastas 1778. aastal Carl Wilhelm Scheele. Metalli eraldas esmakordselt 1781. aastal Peter Jacob Hjelm.
Molübdeen ei esine Maal looduslikult vaba metallina; seda leidub mineraalides ainult erinevates oksüdatsiooniastmetes. Vabal elemendil, hõbedasel, halli värviga metallil, on elementide kõrgeim sulamistemperatuur kuuendal kohal. See moodustab sulamites kergesti kõvasid, stabiilseid karbiide ja sel põhjusel kasutatakse suuremat osa maailma elemendi toodangust (umbes 80%) terasesulamites, sealhulgas ülitugevates sulamites ja supersulamites.
Enamikul molübdeeniühenditel on vees madal lahustuvus, kuid kui molübdeeni sisaldavad mineraalid puutuvad kokku hapniku ja veega, on tekkiv molübdaadioon MoO2-4 üsna lahustuv. Tööstuslikult kasutatakse molübdeeniühendeid (umbes 14% maailma elemendi toodangust) kõrgsurve ja kõrge temperatuuriga rakendustes pigmentide ja katalüsaatoritena.
Molübdeeni sisaldavad ensüümid on kõige levinumad bakteriaalsed katalüsaatorid atmosfääri molekulaarses lämmastikus sisalduva keemilise sideme lõhkumisel bioloogilise lämmastiku sidumise protsessis. Bakterites, taimedes ja loomades on praegu teada vähemalt 50 molübdeeni ensüümi, kuigi lämmastiku sidumises osalevad ainult bakteriaalsed ja tsüanobakteriaalsed ensüümid. Need lämmastikuaasid sisaldavad molübdeeni vormis, mis erineb teistest molübdeeni ensüümidest, mis kõik sisaldavad molübdeeni kofaktoris täielikult oksüdeeritud molübdeeni. Need erinevad molübdeeni kofaktori ensüümid on organismide jaoks elutähtsad ja molübdeen on elutähtis element kõigis kõrgemates eukarüootsetes organismides, kuigi mitte kõigis bakterites.
Füüsikalised omadused
Puhtal kujul on molübdeen hõbehall metall, mille Mohsi kõvadus on 5,5 ja standardne aatommass 95,95 g/mol. Selle sulamistemperatuur on 2623 °C (4753 °F); Looduslikult esinevatest elementidest on kõrgem sulamistemperatuur ainult tantaalil, osmiumil, reeniumil, volframil ja süsinikul. Sellel on kaubanduslikult kasutatavate metallide seas üks madalamaid soojuspaisumiskoefitsiente. Molübdeentraatide tõmbetugevus suureneb umbes 3 korda, umbes 10–30 GPa, kui nende läbimõõt väheneb ~50–100 nm-lt 10 nm-ni.
Keemilised omadused
Molübdeen on siirdemetall, mille elektronegatiivsus on 2,16 Paulingi skaalal. See ei reageeri toatemperatuuril nähtavalt hapniku ega veega. Molübdeeni nõrk oksüdatsioon algab temperatuuril 300 °C (572 °F); lahtine oksüdatsioon toimub temperatuuril üle 600 °C, mille tulemuseks on molübdeentrioksiid. Nagu paljudel raskematel siirdemetallidel, on ka molübdeenil väike kalduvus moodustada vesilahuses katiooni, kuigi Mo3+ katioon on hoolikalt kontrollitud tingimustes teada.
Kuumad molübdeenitooted