Molibden

Molibden
niob ← molibden → technet
Cr ↑ Mo ↓ W 42 Mo
Wygląd
metaliczny szary
Widmo emisyjne molibdenu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	molibden, Mo, 42 (łac. molybdenum)
Grupa, okres, blok	6 (VIB), 5, d
Stopień utlenienia	−IV, −II, −I, 0, I, II, III, IV, V, VI
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości tlenków	silnie kwasowe
Masa atomowa	95,95(1) u
Stan skupienia	stały
Gęstość	10280 kg/m³
Temperatura topnienia	2623 °C
Temperatura wrzenia	4639 °C
Numer CAS	7439-98-7
PubChem	23932
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny 145 pm 145 pm Konfiguracja elektronowa [Kr]4d55s1 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 13, 1 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 2,16 1,30 Potencjały jonizacyjne I 684,3 kJ/mol II 1560 kJ/mol III 2618 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 598 kJ/mol Ciepło topnienia 32 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 3,47 Pa (3000 K) Konduktywność 18,7×106 S/m Ciepło właściwe 250 J/(kg·K) Przewodność cieplna 138 W/(m·K) Układ krystalograficzny regularny przestrzennie centrowany Twardość • w skali Mohsa 5,5 Prędkość dźwięku 5400 m/s (cienki pręt) Objętość molowa 9,38×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 92Mo 14,84% stabilny izotop z 50 neutronami 93Mo {syn.} 4×104 lat w.e. 0,405 93Nb 94Mo 9,25% stabilny izotop z 52 neutronami 95Mo 15,92% stabilny izotop z 53 neutronami 96Mo 16,68% stabilny izotop z 54 neutronami 97Mo 9,55% stabilny izotop z 55 neutronami 98Mo 24,13% stabilny izotop z 56 neutronami 99Mo {syn.} 65,94 h β− 1,357 99Tc 100Mo 9,63% 7,8×1018 lat β−β− 3,04 100Ru
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich Globalnie Zharmonizowany System Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Niebezpieczeństwo Zwroty H H228 Zwroty P P210 Europejska klasyfikacja substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie podanej karty charakterystyki Łatwopalny (F) Zwroty R R11 Zwroty S S9, S16, S36/37/39 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła 0 0 3   Numer RTECS QA4680000
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Molibden (Mo, łac. molybdenum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Nazwa w dosłownym przekładzie brzmi „podobny do ołowiu” i pochodzi od greckiego określenia ołowiu – μόλυβδος molybdos.

Właściwości

Płytki z molibdenu

Czysty molibden jest srebrzystobiały, bardzo twardy i ma jedną z najwyższych temperatur topnienia spośród wszystkich pierwiastków. W małych ilościach nadaje odporność chemiczną i twardość stali, zmniejszając jednocześnie jej kruchość.

Podobnie jak inne chromowce jest mało aktywny chemicznie. W temperaturze pokojowej jest odporny na warunki atmosferyczne, po podgrzaniu reaguje z wieloma niemetalami. Na zimno reaguje z fluorem i niektórymi kwasami, np. z stężonym kwasem siarkowym, wodą królewską i rozcieńczonym kwasem azotowym, w natomiast w stęż. kwasie azotowym ulega pasywacji. W związkach występuje na wszystkich (z wyjątkiem −III) stopniach utlenienia od −IV do VI, przy czym związki MoVI
są najtrwalsze. Z tlenem tworzy fioletowy MoO
2, biały MoO
3 i kilka tlenków, w których jego formalny stopień utlenienia przyjmuje wartości pośrednie między V a VI, np. Mo
4O
11 i Mo
9O
26. MoO
3 jest bezwodnikiem kwasu molibdenowego H
2MoO
4 i szeregu kwasów polimolibdenowych, tworzących sole – molibdeniany.

Do związków molibdenu mających szersze zastosowanie należy m.in. tlenek Mo
5O
14 (błękit molibdenowy), wykorzystywany jako barwnik w przemyśle włókienniczym, MoO
3 – katalizator, disiarczek molibdenu (MoS
2) do produkcji smarów i heptamolibdenian amonu ((NH
4)
6Mo
7O
24) stosowany w chemii analitycznej do strącania fosforanów.

Molibden jest mikroelementem, odgrywa ważną rolę w metabolizmie roślin; znajduje się również w enzymach.

Zastosowanie

Ponad 2/3 produkcji molibdenu jest używane jako dodatek w stopach (w połączeniu z chromem stanowi materiał lekki i bardzo mocny). Zużycie molibdenu wzrosło w czasie II wojny światowej, gdy zapotrzebowanie na wolfram spowodowało wyczerpanie jego zasobów. Do dzisiaj molibdenu używa się w stalach wysokoodpornych i wysokotemperaturowych. Niektóre stopy (np. stopy marki Hastelloy) są szczególnie odporne na wysoką temperaturę i korozję.

Molibden jest też używany w przemyśle lotniczym, zbrojeniowym, a także do produkcji elementów lamp żarowych, gdzie bywa stosowany jako wspornik wolframowego żarnika. Kompleksy molibdenu są stosowane jako katalizator w przemyśle naftowym, szczególnie przy usuwaniu siarki z produktów naftowych.

Izotop molibdenu 99 znajduje zastosowanie w przemyśle nuklearnym.

Wiele kompleksów molibdenu jest stosowane jako barwniki o różnych odcieniach koloru pomarańczowego, używane do produkcji farb, tuszów, tworzyw sztucznych i produktów gumowych. Disiarczek molibdenu jest odpornym na działanie wysokich temperatur dodatkiem do smarów. Molibdenu używa się również w przemyśle elektronicznym.

Występowanie

W skorupie ziemskiej molibden występuje w ilości 1,5 ppm. Podstawowym źródłem tego pierwiastka jest minerał molibdenit (MoS₂). Pozostałe minerały o mniejszym znaczeniu to wulfenit (PbMoO₄) i powellit (CaMoO₄).

Światowe wydobycie w przeliczeniu na czysty składnik

Wydobycie molibdenu na świecie w 2005 roku

W światowym wydobyciu rud molibdenu w przeliczeniu na czysty składnik, wynoszącym w 2002 r. ok. 135 tys. ton przodowały: Chiny (39 tys. ton), USA (32 tys. ton) i Chile (30 tys. ton). Pozostałe kraje w których wydobywa się molibden to: Kanada, Meksyk, Peru, Rosja, Iran, Mongolia, Namibia, Demokratyczna Republika Konga, Maroko, Algieria, Australia, Austria, Słowenia, Rumunia, Niemcy, Turcja, Norwegia. Rudy molibdenu stosuje się również do produkcji węglików spiekanych.

Występowanie w organizmie ludzkim

Molibden wchodzi w skład niektórych metaloflawoprotein – oksydazy ksantynowej uczestniczącej w metabolizmie puryn oraz (obok żelaza) dehydrogenazy aldehydowej, katalizującej m.in. utlenianie aldehydu octowego do kwasu octowego.

Historia

Ζwiązki molibdenu aż do końca XVIII wieku były mylone ze związkami innych pierwiastków, przede wszystkim węgla i ołowiu. W 1778 r. Carlowi Wilhelmowi Scheele udało się oddzielić molibden od grafitu i ołowiu oraz otrzymać tlenek z molibdenitu. W 1781 r. Peter Jacob Hjelm wyodrębnił metal w wyniku redukcji jego tlenku węglem. Molibden nie znalazł zastosowania poza laboratoriami aż do końca XIX wieku. Później właściwości jego stopów zostały dostrzeżone przez Francuzów.