Плотность молибдена
Плотность молибдена и другие его физические свойства
На механические свойства молибдена сильно сильное влияние оказывает наличие примесей: чистый металл – пластичный, а содержащий даже небольшую долю примесей азота и кислорода – хрупкий и ломкий.
Рис. 1. Молибден. Внешний вид.
При комнатной температуре он не изменяется на воздухе, но при накаливании окисляется в белый триоксид MoO3. Соляная и разбавленная серная кислота при комнатной температуре не действуют на молибден; он растворяется в азотной или горячей концентрированной серной кислоте.
Основные константы молибдена приведены в таблице ниже.
Таблица 1. Физические свойства и плотность молибдена.
Плотность, г/см3 |
10,22 |
Температура плавления, oС |
2620 |
Температура кипения, oС |
4630 |
Тип кристаллической решетки |
объемно-центрированная кубическая |
Нахождение молибдена в природе
Молибден относят к редким и рассеянным металлам: его содержание в земной коре составляет 3×10-3% (масс.). Основная форма нахождения молибдена в природе – полевые шпаты, пироксены. Из минералов молибдена наибольшее значение имеет молибденит MoS2, в основном благодаря тому, что не содержит значительных количеств других металлов, что существенно облегчает переработку руды. Продуктами его окисления в природных условиях являются вульфенит PbMoO4 и повеллит CaMoO4.
Краткое описание химических свойств и плотность молибдена
Несмотря на то, что молибден в ряду напряжений стоит левее водорода, он подобно другим тяжелым переходным металлам не взаимодействует с кислотами-неокислителями. Однако, семь концентрированных азотной и плавиковой кислот переводит его в раствор:
Mo + 8HF + 2HNO3 = H2MoF8 + 2NO↑ + 4H2O.
Молибден хорошо растворим и в горячих концентрированных растворах азотной или серной кислоты, а также в царской водке. Он устойчив в щелочных растворах, но в присутствии окислителей (KNO3, KClO3) растворяется в расплавах щелочей:
Mo + 3KNO3 + 2KOH = K2MoO4 + 3KNO2 + H2O (t, oC).
При нагревании молибден вступает в реакции с неметаллами: в большинстве случаев молибден окисляется до степени окисления +6. Так, порошок металла при нагревании в кислороде примерно до 800oС воспламеняется сгорая до оксида MoO3. В атмосфере фтора молибден превращается в высший фторид MoF6, при хлорировании образуется MoCl5. Серой молибден окисляется до дисульфида MoS2. С азотом и углеродом он образует высокотвердые и жаропрочные нитриды (Mo2N, Mo5N2, MoN и др.) и карбиды (Mo2C, MoC и т.д.).
Mo + 3F2 = MoF6;
2Mo + 5Cl2 = 2MoCl5;
2Mo + 3O2 = 2MoO3;
Mo + 2S = MoS2.
Примеры решения задач
Задание | Определите молярную массу газа, если его относительная плотность по кислороду равна 0,9123. |
Решение | Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.
D = M1 / M2. Молярная масса газа равна его плотности по отношению к другому газу, умноженной на молярную массу второго газа: M1 = D×M2. Тогда, молярная масса неизвестного газа будет равна: Mgas = DO2× M(O2) = 0,9123× 32 = 29г/моль. Mr(O2) = 2 ×Ar(O) = 2 × 16 = 32. |
Ответ | Молярная масса газа равна 29 г/моль. |
Задание | Плотность простого вещества газа азота по воздуху равна 0,9655. Вычислите молярную массу азота и его формулу. |
Решение | Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.
D = M1 / M2. Молярная масса газа равна его плотности по отношению к другому газу, умноженной на молярную массу второго газа: M1 = D×M2. Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух – это смесь газов. Тогда, молярная масса газа азота будет равна: Mgas = Dair× M(air) = 0,9655× 29 = 28г/моль. Относительная атомная масса азота равна 14,0067а.е.м. Тогда, в состав молекулы азота входит Mgas /Ar(N) атомов азота: Mgas / Ar(N) = 28 / 14,0067= 2. Значит формула молекулы азота N2. |
Ответ | Молярная масса азота равна 28 г/моль, а формула молекулы азота N2 |