Molibden

42. pierwiastek chemiczny

Molibden (Mo, łac. molybdenum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Nazwa pochodzi od greckiego μόλυβδος molybdos ‘ołów’, dosłownie oznaczając „podobny do ołowiu”.

Molibden
niob ← molibden → technet
Wygląd
metaliczny szary
Molibden
Widmo emisyjne molibdenu
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 ± 0,01[a][3]

Stan skupienia

stały

Gęstość

10280 kg/m³

Temperatura topnienia

2623 °C[1]

Temperatura wrzenia

4639 °C[1]

Numer CAS

7439-98-7

PubChem

23932

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

WłaściwościEdytuj

 
Płytki molibdenu

Czysty molibden jest srebrzystobiały, bardzo twardy i ma jedną z najwyższych temperatur topnienia spośród pierwiastków[4][5]. W małych ilościach nadaje stali odporność chemiczną i twardość, zmniejszając przy tym jej kruchość[6].

Podobnie jak inne chromowce jest mało aktywny chemicznie. W temperaturze pokojowej jest odporny na warunki atmosferyczne, po podgrzaniu reaguje z wieloma niemetalami[7]. Na zimno reaguje z fluorem i niektórymi kwasami, np. ze stężonym kwasem siarkowym, wodą królewską[6] i rozcieńczonym kwasem azotowym[8], natomiast w stężonym kwasie azotowym ulega pasywacji[6]. W związkach występuje na stopniach utlenienia od −IV do VI, z wyjątkiem −III[7], przy czym związki MoVI
są najtrwalsze[5]. 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
4
O
11
i Mo
9
O
26
[7]. MoO
3
jest bezwodnikiem kwasu molibdenowego H
2
MoO
4
i szeregu kwasów polimolibdenowych, tworzących sole – molibdeniany[6].

ZastosowanieEdytuj

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, z powodu niedostatku wolframu. Molibdenu używa się w stalach wysokoodpornych i wysokotemperaturowych. Niektóre stopy (np. stopy marki Hastelloy[potrzebny przypis]) są szczególnie odporne na wysoką temperaturę i korozję.

Molibden jest też używany w przemyśle lotniczym, zbrojeniowym, a także do produkcji elementów lamp żarowych, 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.[potrzebny przypis]

Wiele kompleksów molibdenu jest stosowane jako barwniki o różnych odcieniach koloru pomarańczowego, używane do produkcji farb, tuszów, tworzyw sztucznych i produktów gumowych.

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

Rudy molibdenu stosuje się do produkcji węglików spiekanych.[potrzebny przypis]

WystępowanieEdytuj

W skorupie ziemskiej molibden występuje w ilości 1,5 ppm. Podstawowym źródłem tego pierwiastka jest molibdenit (MoS
2
), w mniejszym stopniu wulfenit (PbMoO
4
) i powellit (CaMoO
4
).

Molibden jest mikroelementem, odgrywa ważną rolę w metabolizmie roślin; również w enzymach[8].

Światowe wydobycieEdytuj

 
Wydobycie molibdenu na świecie w 2005 roku

W światowym wydobyciu rud molibdenu w przeliczeniu na czysty składnik, wynoszącym w 2002 roku 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.

Występowanie w organizmieEdytuj

Molibden wchodzi w skład niektórych metaloflawoproteinoksydazy ksantynowej uczestniczącej w metabolizmie puryn oraz (obok żelaza) dehydrogenazy aldehydowej[9], katalizującej m.in. utlenianie aldehydu octowego do kwasu octowego[10].

HistoriaEdytuj

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

UwagiEdytuj

  1. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność.

PrzypisyEdytuj

  1. a b David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-22, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
  2. Molybdenum (nr 203823) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  3. Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
  4. Molybdenum: enthalpies and thermodynamics, [w:] WebElements Periodic Table [online] [dostęp 2017-07-12].
  5. a b molibden, [w:] Mały słownik chemiczny, Jerzy Chodkowski (red.), wyd. 5, Warszawa: Wiedza Powszechna, 1976, s. 338.
  6. a b c d e molibden, [w:] Encyklopedia techniki. Chemia, Władysław Gajewski (red.), Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965, s. 438–439, OCLC 33835352.
  7. a b c Chromium, Molybdenum and Tungsten, [w:] Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 1002–1039, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
  8. a b Roger F. Sebenik i inni, Molybdenum and Molybdenum Compounds, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 2–3, DOI10.1002/14356007.a16_655, ISBN 978-3-527-30673-2 (ang.).
  9. Robert Kincaid Murray, Daryl K. Granner, Victor W. Rodwell, Biochemia Harpera ilustrowana, wyd. 4, Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2008, s. 119, ISBN 978-83-200-3573-5.
  10. Tomasz Francuz, Skrypt do ćwiczeń z biochemii, Katowice: Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, 2014, s. 211, ISBN 978-83-7509-268-4.