Молибден

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 1, 8.

Открыт в 1778 шведским химиком К. Шееле, 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. Название элемента происходит от греч. «молюбдос» — свинец, так как минерал — молибденовый блеск — внешне похож на свинец и его минерал — свинцовый блеск

Содержание в земной коре 3·10 ^-4 % по массе. В свободном виде молибден не встречается. Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит МоS₂, повеллит СаМоО₄, молибдит Fe(MoO ₄)₃.nH₂O и вульфенит PbMoO₄.

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).

Молибден — светло-серый металл с кубической объемно центрированной решеткой типа α-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 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 образуется дисульфид молибдена МоS₂, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe₂. Известны карбиды молибдена Mo₂C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена МоSi₂.

Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. 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, 26}MoO₃ и синяя К_{0, 28}МоО₃. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.

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.

Микроколичества Mo необходимы для нормального развития растений.

Авторы: С.С. Бердоносов, П.С. Бердоносов