Молибден и его характеристики

Общая характеристика молибдена

Главным природным соединением молибдена является молибденит, или молибденовый блеск, MoS₂ – минерал, очень похожий по внешнему виду на графит. Общее содержание молибдена в земной коре 0,001% (масс.).

В виде простого вещества молибден представляет собой серебристо-белый металл (рис. 1) плотностью 10,2 г/см ³, плавящийся при 2620^oС. 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.

Рис. 1. Молибден. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса молибдена

Относительной молекулярная масса вещества (M_r) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A_r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии молибден существует в виде одноатомных молекул Мо, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 95,96.

Изотопы молибдена

Известно, что в природе молибден может находиться в виде пяти шести стабильных изотопов ⁹²Мо, ⁹⁴Мо, ⁹⁵Мо, ⁹⁶Мо, ⁹⁷Мо и ⁹⁸Мо. Их массовые числа равны 92, 94, 95, 96, 97 и 98 соответственно. Ядро атома изотопа молибдена ⁹²Мо содержит сорок два протона и пятьдесят нейтронов, а остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы молибдена с массовыми числами от 83-х до 115-ти, а также восемь изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп ⁹³Мо с периодом полураспада равным 4 тысячи лет.

Ионы молибдена

На внешнем энергетическом уровне атома молибдена имеется шесть электронов, которые являются валентными:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d⁴5s².

В результате химического взаимодействия молибден отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Мо ^o -2e → Мо ²⁺;

Мо ^o -3e → Мо ³⁺;

Мо ^o -4e → Мо ⁴⁺;

Мо ^o -5e → Мо ⁵⁺;

Мо ^o -6e → Мо ⁶⁺.

Молекула и атом молибдена

В свободном состоянии молибден существует в виде одноатомных молекул Мо. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу молибдена:

Сплавы молибдена

Около 80% всего добываемого молибдена расходуется на производство специальных сортов стали. Он входит в состав многих нержавеющих сталей; кроме того, его введение способствует увеличению их жаропрочности.

Из сплава молибдена с танталом изготавливают лабораторную посуду, применяемую в химических лабораториях вместо платиновой.

Примеры решения задач