Molibden

Właściwości molibdenu

Liczba atomowa 42
Numer CAS 7439-98-7
Masa atomowa 95,94
Temperatura topnienia 2620°C
Temperatura wrzenia 5560°C
Objętość atomowa 0,0153 nm3
Gęstość w temperaturze 20°C 10,2 g/cm3
Struktura kryształu sześcienny skupiony na ciele
Stała sieci 0,3147 [nm]
Obfitość w skorupie ziemskiej 1,2 [g/t]
Prędkość dźwięku 5400 m/s (w temperaturze pokojowej) (cienki pręt)
Rozszerzalność cieplna 4,8 µm/(m·K) (przy 25°C)
Przewodność cieplna 138 W/(m·K)
Rezystywność elektryczna 53,4 nΩ·m (przy 20°C)
Twardość Mohsa 5.5
Twardość Vickersa 1400-2740Mpa
Twardość Brinella 1370-2500Mpa

Molibden to pierwiastek chemiczny o symbolu Mo i liczbie atomowej 42. Nazwa pochodzi od neołacińskiego molybdaenum, od starogreckiego Μόλυβδος molybdos, oznaczającego ołów, gdyż jego rudy mylono z rudami ołowiu. Minerały molibdenu były znane od wieków, ale pierwiastek ten został odkryty (w sensie odróżnienia go jako nowej jednostki od soli mineralnych innych metali) w 1778 roku przez Carla Wilhelma Scheele. Metal został po raz pierwszy wyizolowany w 1781 roku przez Petera Jacoba Hjelma.

Molibden nie występuje naturalnie na Ziemi w postaci wolnego metalu; występuje tylko na różnych stopniach utlenienia minerałów. Wolny pierwiastek, srebrzysty metal z szarym odlewem, ma szóstą najwyższą temperaturę topnienia spośród wszystkich pierwiastków. Łatwo tworzy twarde, stabilne węgliki w stopach, dlatego większość światowej produkcji tego pierwiastka (około 80%) wykorzystywana jest w stopach stali, w tym stopach o wysokiej wytrzymałości i nadstopach.

Molibden

Większość związków molibdenu ma niską rozpuszczalność w wodzie, ale kiedy minerały zawierające molibden stykają się z tlenem i wodą, powstały jon molibdenianowy MoO2-4 jest całkiem rozpuszczalny. W przemyśle związki molibdenu (około 14% światowej produkcji pierwiastka) są stosowane w zastosowaniach wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych jako pigmenty i katalizatory.

Enzymy zawierające molibden są zdecydowanie najpowszechniejszymi katalizatorami bakteryjnymi rozrywającymi wiązania chemiczne w atmosferycznym azocie cząsteczkowym w procesie biologicznego wiązania azotu. Obecnie znanych jest co najmniej 50 enzymów molibdenu u bakterii, roślin i zwierząt, chociaż w wiązaniu azotu biorą udział tylko enzymy bakteryjne i cyjanobakteryjne. Te azotazy zawierają molibden w postaci innej niż inne enzymy molibdenowe, z których wszystkie zawierają całkowicie utleniony molibden w kofaktorze molibdenu. Te różne enzymy kofaktora molibdenu są niezbędne dla organizmów, a molibden jest pierwiastkiem niezbędnym do życia wszystkich wyższych organizmów eukariotycznych, choć nie wszystkich bakterii.

Właściwości fizyczne

W czystej postaci molibden jest srebrzystoszarym metalem o twardości w skali Mohsa 5,5 i standardowej masie atomowej 95,95 g/mol. Ma temperaturę topnienia 2623 ° C (4753 ° F); spośród naturalnie występujących pierwiastków tylko tantal, osm, ren, wolfram i węgiel mają wyższą temperaturę topnienia. Posiada jeden z najniższych współczynników rozszerzalności cieplnej wśród metali stosowanych na rynku. Wytrzymałość na rozciąganie drutów molibdenowych wzrasta około 3-krotnie, od około 10 do 30 GPa, gdy ich średnica zmniejsza się od ~50–100 nm do 10 nm.

Właściwości chemiczne

Molibden jest metalem przejściowym o elektroujemności 2,16 w skali Paulinga. Nie reaguje w widoczny sposób z tlenem i wodą w temperaturze pokojowej. Słabe utlenianie molibdenu rozpoczyna się w temperaturze 300 ° C (572 ° F); utlenianie w masie zachodzi w temperaturach powyżej 600 ° C, w wyniku czego powstaje trójtlenek molibdenu. Podobnie jak wiele cięższych metali przejściowych, molibden wykazuje niewielką skłonność do tworzenia kationu w roztworze wodnym, chociaż kation Mo3+ jest znany w dokładnie kontrolowanych warunkach.

Gorące produkty molibdenu