Свойства молибдена
Атомный номер | 42 |
Номер CAS | 7439-98-7 |
Атомная масса | 95,94 |
Температура плавления | 2620°С |
Точка кипения | 5560°С |
Атомный объем | 0,0153 нм3 |
Плотность при 20 °C | 10,2 г/см³ |
Кристаллическая структура | телоцентрированный кубический |
Постоянная решетки | 0,3147 [нм] |
Обилие в земной коре | 1,2 [г/т] |
Скорость звука | 5400 м/с (при комнатной температуре) (тонкий стержень) |
Тепловое расширение | 4,8 мкм/(м·К) (при 25 °C) |
Теплопроводность | 138 Вт/(м·К) |
Электрическое сопротивление | 53,4 нОм·м (при 20 °C) |
Твердость по шкале Мооса | 5,5 |
Твердость по Виккерсу | 1400-2740 МПа |
Твердость по Бринеллю | 1370-2500 МПа |
Молибден — химический элемент с символом Mo и атомным номером 42. Название происходит от неолатинского молибдена, от древнегреческого Μόλυβδος molybdos, что означает свинец, поскольку его руды путали со свинцовыми рудами. Минералы молибдена были известны на протяжении всей истории, но этот элемент был открыт (в смысле отличия его как нового соединения от минеральных солей других металлов) в 1778 году Карлом Вильгельмом Шееле. Металл был впервые выделен в 1781 году Питером Якобом Хьельмом.
Молибден не встречается в природе в виде свободного металла на Земле; он встречается только в различных степенях окисления в минералах. Свободный элемент, серебристый металл с серым оттенком, имеет шестую по величине температуру плавления среди всех элементов. Он легко образует твердые стабильные карбиды в сплавах, поэтому большая часть мирового производства этого элемента (около 80%) используется в стальных сплавах, включая высокопрочные сплавы и суперсплавы.
Большинство соединений молибдена плохо растворяются в воде, но при контакте молибденсодержащих минералов с кислородом и водой образующийся молибдат-ион МоО2-4 вполне растворим. В промышленности соединения молибдена (около 14% мирового производства элемента) используются при высоких давлениях и температурах в качестве пигментов и катализаторов.
Молибденсодержащие ферменты на сегодняшний день являются наиболее распространенными бактериальными катализаторами разрыва химической связи в молекулярном азоте атмосферы в процессе биологической азотфиксации. В настоящее время у бактерий, растений и животных известно не менее 50 ферментов молибдена, однако в фиксации азота участвуют только бактериальные и цианобактериальные ферменты. Эти нитрогеназы содержат молибден в форме, отличной от других молибденовых ферментов, которые все содержат полностью окисленный молибден в молибденовом кофакторе. Эти различные ферменты-кофакторы молибдена жизненно важны для организмов, а молибден является важным элементом для жизни во всех высших эукариотических организмах, но не во всех бактериях.
Физические свойства
В чистом виде молибден представляет собой серебристо-серый металл с твердостью по шкале Мооса 5,5 и стандартной атомной массой 95,95 г/моль. Он имеет температуру плавления 2623 ° C (4753 ° F); Из встречающихся в природе элементов только тантал, осмий, рений, вольфрам и углерод имеют более высокие температуры плавления. Он имеет один из самых низких коэффициентов теплового расширения среди металлов, используемых в промышленности. Предел прочности молибденовых проволок возрастает примерно в 3 раза, примерно с 10 до 30 ГПа, при уменьшении их диаметра с ~50–100 нм до 10 нм.
Химические свойства
Молибден — переходный металл с электроотрицательностью 2,16 по шкале Полинга. Он не вступает в видимую реакцию с кислородом или водой при комнатной температуре. Слабое окисление молибдена начинается при 300 °C (572 °F); объемное окисление происходит при температуре выше 600 ° C, в результате чего образуется триоксид молибдена. Как и многие более тяжелые переходные металлы, молибден мало склонен образовывать катионы в водном растворе, хотя катион Мо3+ известен в тщательно контролируемых условиях.
Горячие продукты из молибдена