молибден

МОЛИБДЕ́Н [дэ́], -а; м. [лат. Molybdaenum] Химический элемент (Mo), твёрдый тугоплавкий металл с серебристо-белым блеском (применяется в электротехнической промышленности и в виде сплавов в машиностроении). Проволока из молибдена.

◁ Молибде́новый, -ая, -ое. М-ые руды. М-ая сталь. М-ая проволока.

* * *

молибде́н

(лат. Molybdaenum), химический элемент VI группы периодической системы. Название от греческого mólybdos — свинец (по сходству минералов Mo и Pb). Светло-серый металл, плотность 10,2 г/см³, t_пл 2623°C. Химически стоек (на воздухе окисляется при температуре выше 400°C). Главный минерал — молибденит. Более 75% молибдена применяют для легирования чугунов и сталей, используемых в авиа- и автомобилестроении, при изготовлении лопаток турбин и др. Весьма перспективны жаропрочные (для реактивных двигателей) и кислотоупорные (аппараты химической промышленности) сплавы; так, сплав Fe-Ni-Мо стоек ко всем кислотам (кроме HF) до 100°C. Важный конструкционный материал в производстве нитей для электрических ламп и катодов для электровакуумных приборов. Оксиды МоО₂, МоО₃ — катализаторы нефтехимических и других процессов.

* * *

МОЛИБДЕН

МОЛИБДЕ́Н (лат. Molibdaenum), Mo (читается «молибден»), химический элемент с атомным номером 42, атомная масса 95,94. Природный молибден состоит из семи стабильных изотопов:⁹²Мо (15,86% по массе), ⁹⁴Мо (9,12%), ⁹⁵Мо (15,70), ⁹⁶Мо (16,50%), ⁹⁷Мо (9,45%), ⁹⁸Мо (23,75) и ¹⁰⁰Мо (9,62% по массе). Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s²p⁶d⁵5s¹. Степени окисления от +2 (валентность II) до +6 (VI) — наиболее характерна. Расположен в группе VIВ в 5 периоде периодической системы элементов.
Радиус атома 0,140 нм, радиус иона Mо³⁺ — 0,083 нм, иона Mо⁴⁺ — 0,079 нм, иона Мо⁵⁺ — 0,075 нм, иона Мо⁶⁺— от 0,055 нм (координационное число 4) до 0,087 (7). Энергии последовательной ионизации 7,10, 16,15, 27,13, 40,53, 55,6 и 71,7 эВ. Работа выхода электрона 4,3 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,8.
История открытия
Открыт в 1778 шведским химиком К. Шееле (см. ШЕЕЛЕ Карл Вильгельм), который прокаливая молибденовую кислоту, получил оксид МоО ₃. Восстановив его углем, он получил молибден. Этот металл был загрязнен углем и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 получил Й. Берцелиус (см. БЕРЦЕЛИУС Йенс Якоб). Название элемента происходит от греч. «молюбдос» — свинец, так как минерал — молибденовый блеск — внешне похож на свинец и его минерал — свинцовый блеск
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 3·10 ^-4 % по массе. В свободном виде молибден не встречается. Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит (см. МОЛИБДЕНИТ) МоS₂, повеллит (см. ПОВЕЛЛИТ) СаМоО₄, молибдит Fe(MoO ₄)₃.nH₂O и вульфенит (см. ВУЛЬФЕНИТ) PbMoO₄.
Получение
Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида МоО₃:
2МоS₂ + 7O₂ = 2MoO₃ + 4SO₂,
который подвергают дополнительной очистке. Далее МоО₃ восстанавливают H₂. Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).
Физические и химические свойства
Молибден — светло-серый металл с кубической объемно центрированной решеткой типа a-Fe, а = 0,314 нм. Температура плавления 2623°C, кипения 4800°C, плотность 10,2 кг/дм³. Парамагнитен. Механические свойства определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой.
При комнатной температуре на воздухе Mo устойчив. Начинает окисляться при 400°C. Выше 600°C быстро окисляется до триоксида МоО₃. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена МоS₂ и термолизом молибдата аммония (NH₄)₆Mo₇O₂₄.4H₂O.
Мо имеет оксид молибдена (IV) МоО₂ и ряд оксидов, промежуточных между МоО₃ и МоО₂.
С галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО₃ с F₂ получают гексафторид молибдена МоF₆, бесцветную легкокипящую жидкость.
Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды МоHal₄ и МоHal₅ (Hal = F, Cl, Br). С иодом известен только дииодид молибдена MoI₂.
Mo образует оксигалогениды: MoOF₄, MoOCl₄, MoO₂F₂, MoO₂Cl₂, MoO₂Br₂, MoOBr₃ и другие.
При нагревании молибдена с серой (см. СЕРА) образуется дисульфид молибдена МоS₂, с селеном (см. СЕЛЕН) — диселенид молибдена состава MoSe₂. Известны карбиды молибдена Mo₂C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена МоSi₂.
Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини (см. МОЛИБДАТЫ). При действии сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других восстановителей на слабокислые (рН 4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо₂О₅·Н₂О, Мо₄О₁₁·Н₂О и Мо₈О₂₃·8Н₂О.
Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН₂О·уМоО₃ (парамолибдат аммония 3(NH₄)₂O·7MoO₃·zH₂O; СаМоО₄, Fe₂(МоО₄)₃ — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [МоО₄].
При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO₃OH^–, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо₇О₂₆^6-, тетра-(мета-) Мо₄О₁₃^2-, окта- Мо₈О₂₆ ^4- и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО₃ с оксидами металлов.
Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М⁺¹М⁺³(МоО₄)₂, М⁺¹₅М⁺³(МоО₄)₄. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K_0,26MoO₃ и синяя К_0,28МоО₃. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.
Применение
Молибден используется для легирования сталей, как компонент жаропрочных и коррозионно стойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления нагревателей для высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампочках. Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы МоSi₂ используется как твердая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы ⁹³Mo (T_1/2 6,95 ч) и ⁹⁹Mo (T_1/2 66 ч) — изотопные индикаторы.
Физиологическое значение
Микроколичества Mo необходимы для нормального развития растений.