Objav: Carl Wilhelm Scheele (1778)
Izolácia: Peter Jacob Hjelm (1781)
T. topenia
2623 °C
T. varu
4639 °C
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
95.951 u
Atómový polomer
145 pm
Hustota
10280 kg/m³
Elektronegativita
2.16
Ionizačná energia
684.3 kJ/mol
Elektrónová afinita
72.1 kJ/mol
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Základná charakteristika
- Ako oxid ho objavil Carl Wilhelm Scheele v roku 1778, kovovú formu izoloval Peter Jacob Hjelm v roku 1781.
- Je to striebrosivý, tvrdý kov s vysokým leskom.
- Patrí medzi prechodné prvky (6. skupina).
- Vyznačuje sa jednou z najvyšších teplôt topenia (približne 2623 °C) a vysokou teplotou varu.
- Je chemicky odolný, najmä voči neoxidujúcim kyselinám, a odolnejší ako chróm; na vzduchu je za bežnej teploty stály.
- V prírode sa vyskytuje len vo forme zlúčenín, hlavným zdrojom je minerál molybdenit (MoS₂).
- Najbežnejšie a najstabilnejšie oxidačné stavy sú +IV a najmä +VI.
- Je esenciálnym stopovým prvkom pre rastliny (napr. v enzýme nitrogenáza, ktorý viaže atmosférický dusík) a živočíchy.
- Hlavné využitie nachádza pri výrobe vysokopevnostných zliatin ocele, kde zvyšuje tvrdosť, pevnosť a odolnosť voči korózii pri vysokých teplotách.
- Používa sa ako katalyzátor v ropnom priemysle, pri výrobe elektród, vykurovacích telies a ako súčasť niektorých vysokoteplotných mazív (napr. MoS₂).
Získavanie molybdénu link
Hlavná ruda, molybdenit (MoS₂), sa najprv praží na vzduchu za vzniku oxidu molybdénového (MoO₃):
\( \ce{2MoS2(s) + 7O2(g) ->[\text{praženie}] 2MoO3(s) + 4SO2(g)} \)
Získaný MoO₃ sa potom redukuje vodíkom pri vysokých teplotách na kovový molybdén v práškovej forme, ktorá sa spracúva práškovou metalurgiou.
\( \ce{MoO3(s) + 3H2(g) ->[\text{t}] Mo(s) + 3H2O(g)} \)
Využitie molybdénu a jeho zlúčenín link
- Metalurgia: Dôležitá legujúca prísada do ocelí (nástrojové, rýchlorezné, konštrukčné) a liatin, zvyšuje pevnosť, tvrdosť, húževnatosť a odolnosť pri vysokých teplotách. Súčasť superzliatin.
- Mazivá: Sulfid molybdeničitý (MoS₂) sa používa ako vynikajúce tuhé mazivo, najmä pri vysokých teplotách a tlakoch.
- Katalyzátory: Zlúčeniny Mo (oxidy, sulfidy) sú kľúčové katalyzátory v petrochemickom priemysle (napr. hydrodesulfurizácia - odstraňovanie síry z palív).
- Elektronika: Tenké vrstvy Mo ako elektródy v LCD displejoch a solárnych článkoch.
- Pigmenty: Niektoré molybdénany (obmedzené použitie).
Oxid molybdénový link
Oxid molybdénový (MoO₃) je biela alebo slabo žltkastá kryštalická látka, najdôležitejšia priemyselná zlúčenina Mo. Získava sa pražením MoS₂ alebo priamou oxidáciou kovu kyslíkom za vyššej teploty. Je východiskovou surovinou pre výrobu kovu a iných zlúčenín. Je kyselinotvorný, reaguje so zásadami za vzniku molybdénanov.
\( \ce{MoO3(s) + 2NaOH(aq) -> Na2MoO4(aq) + H2O(l)} \)
Molybdénany a polymolybdénany link
Molybdénany obsahujú jednoduchý tetraédrický anión MoO₄²⁻ (stabilný v silne zásaditom prostredí, napr. (NH₄)₂MoO₄). Už v slabo zásaditom, neutrálnom alebo kyslom prostredí dochádza ku kondenzácii (polymerizácii) za vzniku komplexných polymolybdénanov s väčšími aniónmi, napr. heptamolybdénanu [Mo₇O₂₄]⁶⁻ alebo oktamolybdénanu [Mo₈O₂₆]⁴⁻. Tieto polyoxometaláty majú využitie ako katalyzátory a v analytike (napr. dôkaz fosforečnanov pomocou molybdénanu amónneho za vzniku žltej zrazeniny heteropolyaniónu).
Sulfid molybdeničitý link
Sulfid molybdeničitý (MoS₂) je čierny, mastný prášok (minerál molybdenit). Má charakteristickú vrstevnatú štruktúru podobnú grafitu, kde vrstvy S-Mo-S sú viazané len slabými van der Waalsovými silami. To umožňuje ľahké kĺzanie vrstiev.
Vďaka svojej vrstevnatej štruktúre má MoS₂ extrémne nízky koeficient trenia a je vynikajúcim tuhým mazivom, najmä pre aplikácie pri vysokých teplotách, vysokých tlakoch alebo vo vákuu, kde bežné olejové mazivá zlyhávajú.
