Molybden

Egenskaper av molybden

Atomnummer 42
CAS-nummer 7439-98-7
Atommasse 95,94
Smeltepunkt 2620°C
Kokepunkt 5560°C
Atomvolum 0,0153 nm3
Tetthet ved 20 °C 10,2 g/cm³
Krystallstruktur kroppssentrert kubisk
Gitterkonstant 0,3147 [nm]
Overflod i jordskorpen 1,2 [g/t]
Lydens hastighet 5400 m/s (ved romhastighet) (tynn stang)
Termisk ekspansjon 4,8 µm/(m·K) (ved 25 °C)
Termisk ledningsevne 138 W/(m·K)
Elektrisk resistivitet 53,4 nΩ·m (ved 20 °C)
Mohs hardhet 5,5
Vickers-hardhet 1400–2740 MPa
Brinell-hardhet 1370–2500 MPa

Molybden er et kjemisk element med symbolet Mo og atomnummer 42. Navnet kommer fra nylatin molybdaenum, fra gammelgresk Μόλυβδος molybdos, som betyr bly, siden malmene ble forvekslet med blymalm. Molybdenmineraler har vært kjent gjennom historien, men elementet ble oppdaget (i den forstand at det skilte det fra mineralsaltene til andre metaller) i 1778 av Carl Wilhelm Scheele. Metallet ble først isolert i 1781 av Peter Jacob Hjelm.

Molybden forekommer ikke naturlig som et fritt metall på jorden; det finnes bare i forskjellige oksidasjonstilstander i mineraler. Det frie elementet, et sølvaktig metall med gråskjær, har det sjette høyeste smeltepunktet av alle element. Det danner lett harde, stabile karbider i legeringer, og av denne grunn brukes mesteparten av verdensproduksjonen av elementet (omtrent 80 %) i stållegeringer, inkludert høyfasthetslegeringer og superlegeringer.

Molybden

De fleste molybdenforbindelser har lav løselighet i vann, men når molybdenholdige mineraler kommer i kontakt med oksygen og vann, er det resulterende molybdationen MoO2-4 ganske løselig. Industrielt brukes molybdenforbindelser (omtrent 14 % av verdensproduksjonen av elementet) i høytrykks- og høytemperaturapplikasjoner som pigmenter og katalysatorer.

Molybdenholdige enzymer er de desidert vanligste bakteriekatalysatorene for å bryte den kjemiske bindingen i atmosfærisk molekylært nitrogen i prosessen med biologisk nitrogenfiksering. Minst 50 molybdenenzymer er nå kjent i bakterier, planter og dyr, selv om bare bakterielle og cyanobakterielle enzymer er involvert i nitrogenfiksering. Disse nitrogenasene inneholder molybden i en annen form enn andre molybdenenzymer, som alle inneholder fullstendig oksidert molybden i en molybden-kofaktor. Disse forskjellige molybden-kofaktorenzymene er livsviktige for organismene, og molybden er et essensielt element for livet i alle høyere eukaryote organismer, men ikke i alle bakterier.

Fysiske egenskaper

I sin rene form er molybden et sølvgrått metall med en Mohs-hardhet på 5,5 og en standard atomvekt på 95,95 g/mol. Det har et smeltepunkt på 2623 °C (4753 °F); av de naturlig forekommende grunnstoffene er det bare tantal, osmium, rhenium, wolfram og karbon som har høyere smeltepunkter. Det har en av de laveste varmeutvidelseskoeffisientene blant kommersielt brukte metaller. Strekkfastheten til molybdentråder øker omtrent tre ganger, fra omtrent 10 til 30 GPa, når diameteren deres reduseres fra ~50–100 nm til 10 nm.

Kjemiske egenskaper

Molybden er et overgangsmetall med en elektronegativitet på 2,16 på Pauling-skalaen. Det reagerer ikke synlig med oksygen eller vann ved romtemperatur. Svak oksidasjon av molybden starter ved 300 °C (572 °F); bulkoksidasjon skjer ved temperaturer over 600 °C, noe som resulterer i molybdentrioksid. Som mange tyngre overgangsmetaller viser molybden liten tilbøyelighet til å danne et kation i vandig løsning, selv om Mo3+-kationet er kjent under nøye kontrollerte forhold.

Hotte produkter av molybden