Molibdeno

Proprietà del molibdeno

Numero atomico 42
Numero CAS 7439-98-7
massa atomica 95,94
Punto di fusione 2620°C
Punto di ebollizione 5560°C
volume atomico 0,0153 nm3
Densità a 20 °C 10,2 g/cm³
struttura cristallina cubico a corpo centrato
costante reticolare 0,3147 [nm]
Abbondanza nella crosta terrestre 1,2 [g/t]
Velocità del suono 5400 m/s (a temperatura ambiente) (asta sottile)
dilatazione termica 4,8 µm/(m·K) (a 25 °C)
Conduttività termica 138 W/(m·K)
Resistività elettrica 53,4 nΩ·m (a 20 °C)
durezza Mohs 5.5
durezza Vickers 1400-2740 MPa
durezza Brinell 1370-2500 MPa

Il molibdeno è un elemento chimico con simbolo Mo e numero atomico 42. Il nome deriva dal neolatino molybdaenum, dal greco antico Μόλυβδος molybdos, che significa piombo, poiché i suoi minerali venivano confusi con quelli di piombo. I minerali di molibdeno sono noti da sempre, ma l'elemento fu scoperto (nel senso di differenziarlo come una nuova entità dai sali minerali di altri metalli) nel 1778 da Carl Wilhelm Scheele. Il metallo fu isolato per la prima volta nel 1781 da Peter Jacob Hjelm.

Il molibdeno non si trova naturalmente come metallo libero sulla Terra; si trova solo in vari stati di ossidazione nei minerali. L'elemento libero, un metallo argenteo con una sfumatura grigia, ha il sesto punto di fusione più alto tra tutti gli elementi. Forma facilmente carburi duri e stabili nelle leghe, e per questo motivo la maggior parte della produzione mondiale dell'elemento (circa l'80%) viene utilizzata nelle leghe di acciaio, comprese le leghe ad alta resistenza e le superleghe.

Molibdeno

La maggior parte dei composti di molibdeno ha una bassa solubilità in acqua, ma quando i minerali contenenti molibdeno entrano in contatto con ossigeno e acqua, lo ione molibdato risultante, MoO₂-₂, è piuttosto solubile. Industrialmente, i composti di molibdeno (circa il 14% della produzione mondiale dell'elemento) vengono utilizzati in applicazioni ad alta pressione e alta temperatura come pigmenti e catalizzatori.

Gli enzimi contenenti molibdeno sono di gran lunga i catalizzatori batterici più comuni per la rottura del legame chimico dell'azoto molecolare atmosferico nel processo di fissazione biologica dell'azoto. Sono attualmente noti almeno 50 enzimi del molibdeno in batteri, piante e animali, sebbene solo gli enzimi batterici e cianobatterici siano coinvolti nella fissazione dell'azoto. Queste nitrogenasi contengono molibdeno in una forma diversa dagli altri enzimi del molibdeno, che contengono tutti molibdeno completamente ossidato in un cofattore del molibdeno. Questi vari enzimi cofattori del molibdeno sono vitali per gli organismi, e il molibdeno è un elemento essenziale per la vita in tutti gli organismi eucarioti superiori, sebbene non in tutti i batteri.

Proprietà fisiche

Nella sua forma pura, il molibdeno è un metallo grigio-argenteo con una durezza Mohs di 5,5 e un peso atomico standard di 95,95 g/mol. Ha un punto di fusione di 2.623 °C (4.753 °F); tra gli elementi naturali, solo tantalio, osmio, renio, tungsteno e carbonio hanno punti di fusione più elevati. Ha uno dei più bassi coefficienti di dilatazione termica tra i metalli commercialmente utilizzati. La resistenza alla trazione dei fili di molibdeno aumenta di circa 3 volte, da circa 10 a 30 GPa, quando il loro diametro diminuisce da circa 50-100 nm a 10 nm.

Proprietà chimiche

Il molibdeno è un metallo di transizione con un'elettronegatività di 2,16 sulla scala di Pauling. Non reagisce in modo visibile con l'ossigeno o l'acqua a temperatura ambiente. L'ossidazione debole del molibdeno inizia a 300 °C (572 °F); l'ossidazione massiva avviene a temperature superiori a 600 °C, con conseguente formazione di triossido di molibdeno. Come molti metalli di transizione più pesanti, il molibdeno mostra scarsa propensione a formare cationi in soluzione acquosa, sebbene il catione Mo3+ sia noto in condizioni attentamente controllate.

Prodotti caldi del molibdeno