Molybdén

Vlastnosti molybdénu

Atómové číslo 42
Číslo CAS 7439-98-7
Atómová hmotnosť 95,94
Bod topenia 2620 °C
Bod varu 5560 °C
Atómový objem 0,0153 nm3
Hustota pri 20 °C 10,2 g/cm³
Kryštálová štruktúra kubický zameraný na telo
Mriežková konštanta 0,3147 [nm]
Hojnosť v zemskej kôre 1,2 [g/t]
Rýchlosť zvuku 5400 m/s (pri izbovej teplote) (tenká tyč)
Tepelná rozťažnosť 4,8 µm/(m·K) (pri 25 °C)
Tepelná vodivosť 138 W/(m·K)
Elektrický odpor 53,4 nΩ·m (pri 20 °C)
Mohsova tvrdosť 5,5
Tvrdosť podľa Vickersa 1400 – 2740 MPa
Tvrdosť podľa Brinella 1370 – 2500 MPa

Molybdén je chemický prvok so symbolom Mo a atómovým číslom 42. Názov pochádza z novolatinského slova molybdaenum, zo starogréckeho Μόλυβδος molybdos, čo znamená olovo, pretože jeho rudy sa zamieňali s olovenými rudami. Minerály molybdénu boli známe už v priebehu celej histórie, ale prvok objavil (v zmysle odlíšenia ho ako novej entity od minerálnych solí iných kovov) v roku 1778 Carl Wilhelm Scheele. Kov prvýkrát izoloval v roku 1781 Peter Jacob Hjelm.

Molybdén sa na Zemi prirodzene nevyskytuje ako voľný kov; nachádza sa iba v rôznych oxidačných stavoch v mineráloch. Tento voľný prvok, strieborný kov so sivým odtieňom, má šiesty najvyšší bod topenia spomedzi všetkých prvkov. Ľahko tvorí tvrdé a stabilné karbidy v zliatinách, a preto sa väčšina svetovej produkcie tohto prvku (približne 80 %) používa v oceľových zliatinách vrátane vysokopevnostných zliatin a superzliatin.

Molybdén

Väčšina zlúčenín molybdénu má nízku rozpustnosť vo vode, ale keď minerály obsahujúce molybdén prídu do kontaktu s kyslíkom a vodou, výsledný molybdénový ión MoO2-4 je celkom rozpustný. Priemyselne sa zlúčeniny molybdénu (približne 14 % svetovej produkcie tohto prvku) používajú pri vysokotlakových a vysokoteplotných aplikáciách ako pigmenty a katalyzátory.

Enzýmy obsahujúce molybdén sú zďaleka najbežnejšími bakteriálnymi katalyzátormi na prerušenie chemickej väzby v atmosférickom molekulárnom dusíku v procese biologickej fixácie dusíka. V súčasnosti je známych najmenej 50 molybdénových enzýmov u baktérií, rastlín a živočíchov, hoci na fixácii dusíka sa podieľajú iba bakteriálne a cyanobakteriálne enzýmy. Tieto nitrogenázy obsahujú molybdén v odlišnej forme od ostatných molybdénových enzýmov, ktoré všetky obsahujú plne oxidovaný molybdén v kofaktore molybdénu. Tieto rôzne enzýmy kofaktorov molybdénu sú pre organizmy životne dôležité a molybdén je nevyhnutným prvkom pre život vo všetkých vyšších eukaryotických organizmoch, hoci nie vo všetkých baktériách.

Fyzikálne vlastnosti

V čistej forme je molybdén striebornosivý kov s Mohsovou tvrdosťou 5,5 a štandardnou atómovou hmotnosťou 95,95 g/mol. Má bod topenia 2 623 °C (4 753 °F); z prírodných prvkov majú vyššie body topenia iba tantal, osmium, rénium, volfrám a uhlík. Má jeden z najnižších koeficientov tepelnej rozťažnosti spomedzi komerčne používaných kovov. Pevnosť v ťahu molybdénových drôtov sa zvyšuje približne 3-krát, z približne 10 na 30 GPa, keď sa ich priemer zmenší z ~50 – 100 nm na 10 nm.

Chemické vlastnosti

Molybdén je prechodný kov s elektronegativitou 2,16 na Paulingovej stupnici. Pri izbovej teplote viditeľne nereaguje s kyslíkom ani s vodou. Slabá oxidácia molybdénu začína pri 300 °C (572 °F); k hromadnej oxidácii dochádza pri teplotách nad 600 °C, čo vedie k oxidu molybdénovému. Podobne ako mnoho ťažších prechodných kovov, aj molybdén vykazuje malú tendenciu tvoriť katióny vo vodnom roztoku, hoci katión Mo3+ je známy za starostlivo kontrolovaných podmienok.

Horúce produkty z molybdénu