Μολυβδαίνιο

Ιδιότητες Μολυβδαινίου

Ατομικός αριθμός 42
Αριθμός CAS 7439-98-7
Ατομική μάζα 95,94
Σημείο τήξης 2620°C
Σημείο βρασμού 5560°C
Ατομικός όγκος 0,0153 nm3
Πυκνότητα στους 20 °C 10,2 g/cm³
Κρυσταλλική δομή κυβικό με κέντρο το σώμα
Σταθερά πλέγματος 0,3147 [nm]
Αφθονία στον φλοιό της Γης 1,2 [g/t]
Ταχύτητα του ήχου 5400 m/s (σε rt) (λεπτή ράβδος)
Θερμική διαστολή 4,8 μm/(m·K) (στους 25 °C)
Θερμική αγωγιμότητα 138 W/(m·K)
Ηλεκτρική αντίσταση 53,4 nΩ·m (στους 20 °C)
Σκληρότητα Mohs 5.5
Σκληρότητα Vickers 1400-2740Mpa
Σκληρότητα Brinell 1370-2500Mpa

Το μολυβδαίνιο είναι ένα χημικό στοιχείο με σύμβολο Mo και ατομικό αριθμό 42. Το όνομα είναι από το νεολατινικό molybdaenum, από τα αρχαία ελληνικά Μόλυβδος molybdos, που σημαίνει μόλυβδος, αφού τα μεταλλεύματά του συγχέονταν με τα μεταλλεύματα μολύβδου.Τα ορυκτά του μολυβδαινίου ήταν γνωστά σε όλη την ιστορία, αλλά το στοιχείο ανακαλύφθηκε (με την έννοια της διαφοροποίησής του ως νέας οντότητας από τα ορυκτά άλατα άλλων μετάλλων) το 1778 από τον Carl Wilhelm Scheele.Το μέταλλο απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1781 από τον Peter Jacob Hjelm.

Το μολυβδαίνιο δεν υπάρχει φυσικά ως ελεύθερο μέταλλο στη Γη.βρίσκεται μόνο σε διάφορες καταστάσεις οξείδωσης σε ορυκτά.Το ελεύθερο στοιχείο, ένα ασημί μέταλλο με γκρι χυτό, έχει το έκτο υψηλότερο σημείο τήξης από οποιοδήποτε στοιχείο.Σχηματίζει εύκολα σκληρά, σταθερά καρβίδια σε κράματα, και γι' αυτόν τον λόγο το μεγαλύτερο μέρος της παγκόσμιας παραγωγής του στοιχείου (περίπου 80%) χρησιμοποιείται σε κράματα χάλυβα, συμπεριλαμβανομένων κραμάτων και υπερκραμάτων υψηλής αντοχής.

Μολυβδαίνιο

Οι περισσότερες ενώσεις μολυβδαινίου έχουν χαμηλή διαλυτότητα στο νερό, αλλά όταν ορυκτά που φέρουν μολυβδαίνιο έρχονται σε επαφή με οξυγόνο και νερό, το προκύπτον μολυβδαινικό ιόν MoO2-4 είναι αρκετά διαλυτό.Βιομηχανικά, οι ενώσεις μολυβδαινίου (περίπου το 14% της παγκόσμιας παραγωγής του στοιχείου) χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας ως χρωστικές και καταλύτες.

Τα ένζυμα που φέρουν μολυβδαίνιο είναι μακράν οι πιο συνηθισμένοι βακτηριακοί καταλύτες για τη διάσπαση του χημικού δεσμού στο ατμοσφαιρικό μοριακό άζωτο κατά τη διαδικασία βιολογικής δέσμευσης αζώτου.Τουλάχιστον 50 ένζυμα μολυβδαινίου είναι πλέον γνωστά σε βακτήρια, φυτά και ζώα, αν και μόνο βακτηριακά και κυανοβακτηριακά ένζυμα εμπλέκονται στη δέσμευση του αζώτου.Αυτές οι νιτρογενάσες περιέχουν μολυβδαίνιο σε μορφή διαφορετική από άλλα ένζυμα μολυβδαινίου, τα οποία περιέχουν όλα πλήρως οξειδωμένο μολυβδαίνιο σε συμπαράγοντα μολυβδαινίου.Αυτά τα διάφορα ένζυμα συμπαράγοντα μολυβδαινίου είναι ζωτικής σημασίας για τους οργανισμούς και το μολυβδαίνιο είναι απαραίτητο στοιχείο για τη ζωή σε όλους τους ανώτερους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, αν και όχι σε όλα τα βακτήρια.

Φυσικές ιδιότητες

Στην καθαρή του μορφή, το μολυβδαίνιο είναι ένα ασημί-γκρι μέταλλο με σκληρότητα Mohs 5,5 και τυπικό ατομικό βάρος 95,95 g/mol.Έχει σημείο τήξης 2.623 °C (4.753 °F).Από τα φυσικά στοιχεία, μόνο το ταντάλιο, το όσμιο, το ρήνιο, το βολφράμιο και ο άνθρακας έχουν υψηλότερα σημεία τήξης.Έχει έναν από τους χαμηλότερους συντελεστές θερμικής διαστολής μεταξύ των μετάλλων που χρησιμοποιούνται στο εμπόριο.Η αντοχή σε εφελκυσμό των συρμάτων από μολυβδαίνιο αυξάνεται περίπου 3 φορές, από περίπου 10 έως 30 GPa, όταν η διάμετρός τους μειώνεται από ~50–100 nm σε 10 nm.

Χημικές ιδιότητες

Το μολυβδαίνιο είναι ένα μέταλλο μετάπτωσης με ηλεκτραρνητικότητα 2,16 στην κλίμακα Pauling.Δεν αντιδρά ορατά με οξυγόνο ή νερό σε θερμοκρασία δωματίου.Η ασθενής οξείδωση του μολυβδαινίου ξεκινά στους 300 °C (572 °F).Η μαζική οξείδωση συμβαίνει σε θερμοκρασίες πάνω από 600 °C, με αποτέλεσμα το τριοξείδιο του μολυβδαινίου.Όπως πολλά βαρύτερα μέταλλα μετάπτωσης, το μολυβδαίνιο παρουσιάζει μικρή κλίση να σχηματίσει ένα κατιόν σε υδατικό διάλυμα, αν και το κατιόν Mo3+ είναι γνωστό υπό προσεκτικά ελεγχόμενες συνθήκες.

Ζεστά Προϊόντα Μολυβδαινίου