Molybden
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
| Molybden | |
 | |
| Atomové číslo | 42 |
| Relativní atomová hmotnost | 95,94 amu |
| Registrační číslo CAS | 7439-98-7 |
| Elektronová konfigurace | [Kr] 4d5 5s1 |
| Elektronegativita (Pauling) | 1,8 |
| Teplota tání | 2623 °C (2896 K) |
| Teplota varu | 4639 °C (4912 K) |
| Hustota | 10,28 g.cm-3 |
| Hustota při teplotě tání | 9,33 g.cm-3 |
 | |
Molybden, chemická značka Mo, (lat. molybdaenum), je kovový prvek 6. skupiny periodické soustavy prvků. Praktické využití nalézá hlavně jako složka vysoce legovaných ocelí a při výrobě průmyslových katalyzátorů.
Obsah[skrýt] |
[editovat] Základní fyzikálně-chemické vlastnosti
Elementární molybden je to stříbřitý až šedobílý, tvrdý a křehký kov se značně vysokým bodem tání. Krystaluje v tělesně centrované kubické mřížce.
Na vzduchu je za normální teploty stálý, stejně tak je odolný i vůči působení vody. S vodíkem nereaguje a nevytváří žádné hydridy.
Vůči působení minerálních kyselin je poměrně stálý, především oxidačně působící kyseliny pasivují jeho povrch a chrání jej tak před dalším napadením. Stejně tak je odolný vůči roztokům alkalických hydroxidů.
Poměrně snadno se rozpouští v kyselině chlorovodíkové i lučavce královské. Nejsnáze se kovový molybden rozkládá alkalickým tavením napřiklad se směsí dusičnanu draselného a hydroxidu sodného (KNO3 + NaOH). Po zahřátí reaguje s mnoha nekovy za vzniku převážně intersticiálních sloučenin.
Ve sloučeninách se molybden vyskytuje v řadě různých mocenství od Mo+2 a po Mo+6 a v rozsáhlé škále různých barev.
[editovat] Historie
Roku 1778 švédský chemik C. W. Scheele vyizoloval z minerálu molybdenitu oxid dosud neznámého prvku. P. J. Hjelm připravil z tohoto oxidu kovový molybden redukcí dřevěným uhlím. Název molybden pochází z řeckého pojmenování olova molybdos, které označovalo jakýkoliv měkký černý materiál vhodný ke psaní.
[editovat] Výskyt a výroba
Molybden je na Zemi poměrně vzácný, jeho obsah se odhaduje na 1,5 - 8 mg/kg v zemské kůře. V mořské vodě se však molybden nachází v koncentraci až 0,01 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom molybdenu na 10 miliard atomů vodíku.
V rudách se vyskytuje jen v nízkých koncentracích. Nejvýznamnější rudou je molybdenit (sulfid molybdeničitý, MoS2), jehož ložiska se nacházejí především v Coloradu v USA. Dalšími rudami jsou wulfenit, molybdenan olovnatý, (PbMoO4) a powellit (Ca(Mo,W)O4).
Molybdenit jako MoS2 se těží buď samostaný nebo se získává při výrobě mědi. Po přečištění flotací se pražením převede na oxid molybdenový podle rovnice:
- 2 MoS2 + 5 O2 → 2 MoO3 + 2 SO2
Ten se buď využívá přímo, nebo se aluminotermicky převede na ferromolybden, který nachází použití při výrobě korozivzdorných ocelí.
Čistý molybden se vyrábí redukcí oxidu molybdenu vodíkem.
- MoO3 + 3 H2 → Mo + 3 H2O
Ionty molybdenu jsou také obsaženy v proteinovém komplexu nitrogenáza, který je využíván mutualistickými fixátory (zpravidla gramnegativní bakterie, mikrosymbionti - zejména Rhizobium) atmosferického molekulárního dusíku, přičemž dochází k obohacování půdy.
[editovat] Využití
Základní praktické využití nalézá molybden v metalurgii při výrobě speciálních ocelí. Již poměrně malé množství molybdenu ve slitině výrazně zvyšuje její tvrdost, mechanickou a korozní odolnost. Proto se z molybdenových ocelí vyrábějí silně mechanicky namáhané součásti strojů jako například hlavně děl, geologické vrtné hlavice a nástroje pro kovoobrábění. Také se z molybdenu dělá povrchová vrstva pístních kroužků V chemickém průmyslu je materiálem pro reaktory, pracující v silně korozivním prostředí za vysokých tlaků a teplot.
Používá se pro výrobu petrochemických katalyzátorů, sloužících k odstranění sirných sloučenin z ropy a ropných produktů.
[editovat] Sloučeniny
Chemie sloučenin molybdenu je značně pestrá a komplikovaná. Již pouhý fakt, že se molybden vyskytuje v 5 různých valenčních stavech od od Mo+2 a po Mo+6, které mohou poměrně snadno přecházet mezi sebou je důvodem, že chemie molybdenu je spíše předmětem diplomových prací než praktického uplatnění v běžném životě. Většina chemiků se jistě setkala s faktem, že mnohé z bohatého spektra jeho sloučenin vykazují nízkou rozpustnost, což v praxi znamená, že je poměrně velmi obtížné udržet rozpuštěný molybden kompletně v roztoku po delší dobu. Analýza obsahu molybdenu v roztoku se pak někdy stává soutěží s časem, kdy je nutno provést příslušnou operaci dříve, než z roztoku vypadne nějaká pestře zbarvená nerozpustná sloučenina molybdenu.
Pro molybden je navíc typická tvorba tzv. heteropolykyselin, polymerních sloučenin molybdenu, kyslíku a vodíku bez přesného stechiometrického vzorce.
V praxi má technologický význam například sulfid molybdeničitý, MoS2 - černá práškovitá sloučenina, která se používá jako lubrikant (mazadlo) v prostředích s vysokou teplotou nebo s extrémním tlakovým namáháním.
Dále se můžeme prakticky setkat se solemi kyseliny molybdenové H2MoO4 - molybdenany, které jsou složkou některých barevných pigmentů a nalézají uplatnění v analytické chemii.
[editovat] Biologický význam
Přestože je molybden přítomen v živých tkáních živočichů a rostlin pouze ve stopovém množství, je nezbytný pro správné fungování běžných životních funkcí. Bylo prokázáno, že se aktivně účastní v řadě enzymatických systémů, které jsou zodpovědné za metabolismus železa a detoxikaci sulfidů. Významnou roli hraje molybden i prevenci zubního kazu a jeho přítomnost zvyšuje tvrdost zubní skloviny.
Nedostatek molybdenu může vést k anémii, přispívá k zvýšenému výskytu záchvatů astmatu, zvýšené kazivosti zubů a zhoršení ochrany proti infekci močového měchýře. Podle některých zdrojů je nedostatek molybdenu ve stravě příčinou depresivních stavů a může vést k impotenci.
Hlavním přirozeným zdrojem molybdenu v potravě jsou luštěniny, celozrnné pečivo a listová zelenina.
[editovat] Literatura
- Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
- Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
- Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
- N. N. Greenwood - A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
[editovat] Externí odkazy
- Periodická soustava a tabulka vlastností prvků [1]
- Chemický vzdělávací portál [2]
- WebElements (anglicky) [3]
- Periodická tabulka prvků [4]
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H | (přehled) | He | |||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo |
| *Lanthanoidy | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||
| **Aktinoidy | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | ||
| | |||||||||||||||||
| Skupiny prvků: Kovy - Nekovy - Polokovy - Blok s - Blok p - Blok d - Blok f | |||||||||||||||||
Molybdenit je také hlavním zdrojem pro výrobu rhenia.
OdpovědětVymazat