Молібден

Властивості молібдену

Атомний номер 42
Номер CAS 7439-98-7
Атомна маса 95,94
Точка плавлення 2620°C
Точка кипіння 5560°C
Атомний об'єм 0,0153 нм3
Щільність при 20 °C 10,2 г/см³
Кристалічна структура тілоцентрований куб
Стала решітки 0,3147 [нм]
Поширеність у земній корі 1,2 [г/т]
Швидкість звуку 5400 м/с (при кімнатній температурі) (тонкий стрижень)
Теплове розширення 4,8 мкм/(м·K) (при 25 °C)
Теплопровідність 138 Вт/(м·К)
Питомий електричний опір 53,4 нОм·м (при 20 °C)
Твердість за шкалою Мооса 5.5
Твердість за Віккерсом 1400-2740 МПа
Твердість за Брінеллем 1370-2500 МПа

Молібден — хімічний елемент із символом Mo та атомним номером 42. Назва походить від новолатинського molybdaenum, від давньогрецького Μόλυβδος molybdos, що означає свинець, оскільки його руди плутали зі свинцевими рудами.Мінерали молібдену були відомі протягом усієї історії, але цей елемент був відкритий (у сенсі диференціації його як нової сутності від мінеральних солей інших металів) у 1778 році Карлом Вільгельмом Шеєле.Метал вперше був виділений у 1781 році Пітером Якобом Х'єлмом.

Молібден не зустрічається в природі як вільний метал на Землі;він зустрічається лише в різних ступенях окислення в мінералах.Вільний елемент, сріблястий метал із сірим відливом, має шосту за величиною температуру плавлення з усіх елементів.Він легко утворює тверді стабільні карбіди в сплавах, і з цієї причини більша частина світового виробництва елемента (близько 80%) використовується для сталевих сплавів, включаючи високоміцні сплави та суперсплави.

Молібден

Більшість сполук молібдену мають низьку розчинність у воді, але коли мінерали, що містять молібден, контактують з киснем і водою, утворюється іон молібдату MoO2-4 цілком розчинний.У промисловості сполуки молібдену (приблизно 14% світового виробництва цього елемента) використовуються в умовах високого тиску та високих температур як пігменти та каталізатори.

Ферменти, що містять молібден, на сьогоднішній день є найпоширенішими бактеріальними каталізаторами для розриву хімічного зв’язку в атмосферному молекулярному азоті в процесі біологічної фіксації азоту.Зараз відомо щонайменше 50 ферментів молібдену в бактеріях, рослинах і тваринах, хоча у фіксації азоту беруть участь лише ферменти бактерій і ціанобактерій.Ці нітрогенази містять молібден у формі, відмінній від інших молібденових ферментів, які містять повністю окислений молібден у молібденовому кофакторі.Ці різноманітні ферменти-кофактори молібдену є життєво важливими для організмів, а молібден є важливим елементом для життя всіх вищих еукаріотних організмів, хоча не всіх бактерій.

Фізичні властивості

У чистому вигляді молібден є сріблясто-сірим металом із твердістю за Моосом 5,5 і стандартною атомною масою 95,95 г/моль.Він має температуру плавлення 2623 °C (4753 °F);з природних елементів тільки тантал, осмій, реній, вольфрам і вуглець мають вищі температури плавлення.Має один із найнижчих коефіцієнтів теплового розширення серед комерційно використовуваних металів.Міцність на розрив молібденових дротів збільшується приблизно в 3 рази, приблизно від 10 до 30 ГПа, коли їх діаметр зменшується від ~50–100 нм до 10 нм.

Хімічні властивості

Молібден є перехідним металом з електронегативністю 2,16 за шкалою Полінга.При кімнатній температурі він не реагує з киснем або водою.Слабке окислення молібдену починається при 300 °C (572 °F);масове окислення відбувається при температурах вище 600 °C, у результаті чого утворюється триоксид молібдену.Як і багато важчих перехідних металів, молібден мало схильний до утворення катіонів у водному розчині, хоча катіон Mo3+ відомий у ретельно контрольованих умовах.

Гарячі вироби з молібдену