Молібден

Властивості молібдену

Атомний номер 42
Номер CAS 7439-98-7
Атомна маса 95,94
Температура плавлення 2620°C
Температура кипіння 5560°C
Атомний об'єм 0,0153 нм3
Густина при 20 °C 10,2 г/см³
Кристалічна структура об'ємно-центрований кубічний
Постійна решітки 0,3147 [нм]
Достаток у земній корі 1,2 [г/т]
Швидкість звуку 5400 м/с (при кімнатній температурі) (тонкий стрижень)
Теплове розширення 4,8 мкм/(м·К) (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 сам 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 Петером Якобом Єльмом.

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 відтінком, має шосту за величиною температуру плавлення серед усіх елементів. Він легко утворює тверді, стабільні карбіди в сплавах, і з цієї причини більша частина світового виробництва цього елемента (близько 80%) використовується у сталевих сплавах, 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, утворений іон молібдату MoO2-4 є досить розчинним. У промисловості сполуки молібдену (близько 14% світового виробництва цього елемента) використовуються в умовах високого тиску та високої температури як пігменти та каталізатори.

Ферменти, що містять молібден, є найпоширенішими бактеріальними каталізаторами для розриву хімічного зв'язку в атмосферному молекулярному азоті в процесі біологічної фіксації азоту. Наразі відомо щонайменше 50 молібденових ферментів у бактерій, рослин і тварин, хоча лише бактеріальні та ціанобактеріальні ферменти беруть участь у фіксації азоту. Ці нітрогенази містять молібден у формі, відмінній від інших молібденових ферментів, які всі містять повністю окислений молібден у кофакторі молібдену. Ці різні ферменти-кофактори молібдену життєво важливі для організмів, а молібден є необхідним елементом для життя у всіх вищих еукаріотичних організмах, хоча й не у всіх бактеріях.

Фізичні властивості

У чистому вигляді молібден — це сріблясто-сірий метал із твердістю за шкалою Мооса 5,5 та стандартною атомною масою 95,95 г/моль. Він має температуру плавлення 2623 °C (4753 °F); з природних елементів лише тантал, осмій, реній, вольфрам та вуглець мають вищі температури плавлення. Він має один із найнижчих коефіцієнтів теплового розширення серед промислово використовуваних металів. Міцність на розрив молібденових дротів збільшується приблизно в 3 рази, від приблизно 10 до 30 ГПа, коли їхній діаметр зменшується від ~50–100 нм до 10 нм.

Хімічні властивості

Молібден — це перехідний метал з електронегативністю 2,16 за шкалою Паулінга. Він не реагує з киснем або водою за кімнатної температури. Слабке окислення молібдену починається при 300 °C (572 °F); об'ємне окислення відбувається при температурах вище 600 °C, в результаті чого утворюється триоксид молібдену. Як і багато важчих перехідних металів, молібден мало схильний до утворення катіона у водному розчині, хоча катіон Mo3+ відомий за ретельно контрольованих умов.

Гарячі продукти з молібдену