Molibdén

A molibdén tulajdonságai

Atomszám 42
CAS szám 7439-98-7
Atomtömeg 95,94
Olvadáspont 2620 °C
Forráspont Olvadáspont: 5560 °C
Atomtérfogat 0,0153 nm3
Sűrűség 20 °C-on 10,2 g/cm³
Kristály szerkezet testközpontú köbös
Rácsállandó 0,3147 [nm]
Bőség a földkéregben 1,2 [g/t]
Hangsebesség 5400 m/s (szob. hőmérsékleten) (vékony rúd)
Hőtágulás 4,8 µm/(m·K) (25 °C-on)
Hővezetőképesség 138 W/(m·K)
Elektromos ellenállás 53,4 nΩ·m (20 °C-on)
Mohs keménység 5.5
Vickers keménység 1400-2740Mpa
Brinell keménység 1370-2500Mpa

A molibdén egy kémiai elem, Mo szimbólummal és 42-es atomszámmal. A név a neolatin molibdénből, az ógörög Μόλυβδος molibdoszból, azaz ólomból származik, mivel az érceket az ólomércekkel keverték össze. A molibdén ásványok a történelem során ismertek voltak, de az elemet (abban az értelemben, hogy új entitásként különbözteti meg más fémek ásványi sóitól) Carl Wilhelm Scheele fedezte fel 1778-ban. A fémet először 1781-ben Peter Jacob Hjelm izolálta.

A molibdén a természetben nem fordul elő szabad fémként a Földön; csak különféle oxidációs állapotokban található meg az ásványokban. A szabad elem, egy ezüstös fém, szürke öntettel, a hatodik legmagasabb olvadásponttal rendelkezik az elemek közül. Könnyen képez kemény, stabil karbidokat az ötvözetekben, ezért az elem világtermelésének nagy részét (körülbelül 80%-át) acélötvözetekben használják fel, beleértve a nagy szilárdságú ötvözeteket és szuperötvözeteket is.

Molibdén

A legtöbb molibdénvegyület vízben kevéssé oldódik, de amikor a molibdéntartalmú ásványok oxigénnel és vízzel érintkeznek, a keletkező MoO2-4 molibdátion meglehetősen oldódik. Iparilag a molibdénvegyületeket (az elem világtermelésének körülbelül 14%-a) nagynyomású és magas hőmérsékletű alkalmazásokban használják pigmentként és katalizátorként.

A molibdéntartalmú enzimek messze a legelterjedtebb bakteriális katalizátorok a légköri molekuláris nitrogénben lévő kémiai kötések megszakítására a biológiai nitrogénkötés folyamatában. Jelenleg legalább 50 molibdén enzim ismert baktériumokban, növényekben és állatokban, bár csak a bakteriális és cianobaktérium enzimek vesznek részt a nitrogén megkötésében. Ezek a nitrogenázok a molibdént a többi molibdénenzimtől eltérő formában tartalmazzák, amelyek mindegyike teljesen oxidált molibdént tartalmaz molibdén-kofaktorban. Ezek a különféle molibdén-kofaktor enzimek létfontosságúak az élőlények számára, és a molibdén minden magasabb rendű eukarióta szervezet életében nélkülözhetetlen elem, bár nem minden baktériumban.

Fizikai tulajdonságok

Tiszta formájában a molibdén egy ezüstösszürke fém, amelynek Mohs-keménysége 5,5, szabványos atomtömege 95,95 g/mol. Olvadáspontja 2623 °C (4753 °F); a természetben előforduló elemek közül csak a tantál, az ozmium, a rénium, a volfrám és a szén magasabb olvadáspontú. A kereskedelemben használt fémek közül az egyik legalacsonyabb hőtágulási együtthatóval rendelkezik. A molibdénhuzalok szakítószilárdsága körülbelül háromszorosára, körülbelül 10-ről 30 GPa-ra nő, amikor átmérőjük ~50-100 nm-ről 10 nm-re csökken.

Kémiai tulajdonságok

A molibdén egy átmeneti fém, amelynek elektronegativitása 2,16 a Pauling-skálán. Szobahőmérsékleten nem reagál láthatóan oxigénnel vagy vízzel. A molibdén gyenge oxidációja 300 °C-on (572 °F) kezdődik; ömlesztett oxidáció 600 °C feletti hőmérsékleten megy végbe, ami molibdén-trioxidot eredményez. Sok nehezebb átmenetifémhez hasonlóan a molibdén is csekély hajlamot mutat arra, hogy kationt képezzen vizes oldatban, bár a Mo3+ kation ismert gondosan ellenőrzött körülmények között.

Molibdén forró termékek