Молибден номер в таблице менделеева

Molybdenum, 42Mo

Molybdenum crystaline fragment and 1cm3 cube.jpg
Molybdenum
Pronunciation (mə-LIB-də-nəm)
Appearance gray metallic
Standard atomic weight Ar°(Mo)
  • 95.95±0.01
  • 95.95±0.01 (abridged)[1]
Molybdenum in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Cr

Mo

W
niobium ← molybdenum → technetium
Atomic number (Z) 42
Group group 6
Period period 5
Block   d-block
Electron configuration [Kr] 4d5 5s1
Electrons per shell 2, 8, 18, 13, 1
Physical properties
Phase at STP solid
Melting point 2896 K ​(2623 °C, ​4753 °F)
Boiling point 4912 K ​(4639 °C, ​8382 °F)
Density (near r.t.) 10.28 g/cm3
when liquid (at m.p.) 9.33 g/cm3
Heat of fusion 37.48 kJ/mol
Heat of vaporization 598 kJ/mol
Molar heat capacity 24.06 J/(mol·K)
Vapor pressure

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 2742 2994 3312 3707 4212 4879
Atomic properties
Oxidation states −4, −2, −1, 0, +1,[2] +2, +3, +4, +5, +6 (a strongly acidic oxide)
Electronegativity Pauling scale: 2.16
Ionization energies
  • 1st: 684.3 kJ/mol
  • 2nd: 1560 kJ/mol
  • 3rd: 2618 kJ/mol
Atomic radius empirical: 139 pm
Covalent radius 154±5 pm

Color lines in a spectral range

Spectral lines of molybdenum

Other properties
Natural occurrence primordial
Crystal structure ​body-centered cubic (bcc)

Body-centered cubic crystal structure for molybdenum

Speed of sound thin rod 5400 m/s (at r.t.)
Thermal expansion 4.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Thermal conductivity 138 W/(m⋅K)
Thermal diffusivity 54.3 mm2/s (at 300 K)[3]
Electrical resistivity 53.4 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetic ordering paramagnetic[4]
Molar magnetic susceptibility +89.0×10−6 cm3/mol (298 K)[5]
Young’s modulus 329 GPa
Shear modulus 126 GPa
Bulk modulus 230 GPa
Poisson ratio 0.31
Mohs hardness 5.5
Vickers hardness 1400–2740 MPa
Brinell hardness 1370–2500 MPa
CAS Number 7439-98-7
History
Discovery Carl Wilhelm Scheele (1778)
First isolation Peter Jacob Hjelm (1781)
Main isotopes of molybdenum

  • v
  • e

Iso­tope Decay
abun­dance half-life (t1/2) mode pro­duct
92Mo 14.65% stable
93Mo syn 4×103 y ε 93Nb
94Mo 9.19% stable
95Mo 15.87% stable
96Mo 16.67% stable
97Mo 9.58% stable
98Mo 24.29% stable
99Mo syn 65.94 h β 99mTc
γ
100Mo 9.74% 7.1×1018 y ββ 100Ru
 Category: Molybdenum

  • view
  • talk
  • edit

| references

Molybdenum is a chemical element with the symbol Mo and atomic number 42 which is located in period 5 and group 6. The name is from Neo-Latin molybdaenum, which is based on Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead, since its ores were confused with lead ores.[6] Molybdenum minerals have been known throughout history, but the element was discovered (in the sense of differentiating it as a new entity from the mineral salts of other metals) in 1778 by Carl Wilhelm Scheele. The metal was first isolated in 1781 by Peter Jacob Hjelm.[7]

Molybdenum does not occur naturally as a free metal on Earth; it is found only in various oxidation states in minerals. The free element, a silvery metal with a grey cast, has the sixth-highest melting point of any element. It readily forms hard, stable carbides in alloys, and for this reason most of the world production of the element (about 80%) is used in steel alloys, including high-strength alloys and superalloys.

Most molybdenum compounds have low solubility in water, but when molybdenum-bearing minerals contact oxygen and water, the resulting molybdate ion MoO2−
4
is quite soluble. Industrially, molybdenum compounds (about 14% of world production of the element) are used in high-pressure and high-temperature applications as pigments and catalysts.

Molybdenum-bearing enzymes are by far the most common bacterial catalysts for breaking the chemical bond in atmospheric molecular nitrogen in the process of biological nitrogen fixation. At least 50 molybdenum enzymes are now known in bacteria, plants, and animals, although only bacterial and cyanobacterial enzymes are involved in nitrogen fixation. These nitrogenases contain an iron-molybdenum cofactor FeMoco, which is believed to contain either Mo(III) or Mo(IV).[8][9] This is distinct from the fully oxidized Mo(VI) found complexed with molybdopterin in all other molybdenum-bearing enzymes, which perform a variety of crucial functions.[10] The variety of crucial reactions catalyzed by these latter enzymes means that molybdenum is an essential element for all higher eukaryote organisms, including humans.

Characteristics[edit]

Physical properties[edit]

In its pure form, molybdenum is a silvery-grey metal with a Mohs hardness of 5.5 and a standard atomic weight of 95.95 g/mol.[11][12] It has a melting point of 2,623 °C (4,753 °F); of the naturally occurring elements, only tantalum, osmium, rhenium, tungsten, and carbon have higher melting points.[6] It has one of the lowest coefficients of thermal expansion among commercially used metals.[13]

Chemical properties[edit]

Molybdenum is a transition metal with an electronegativity of 2.16 on the Pauling scale. It does not visibly react with oxygen or water at room temperature. Weak oxidation of molybdenum starts at 300 °C (572 °F); bulk oxidation occurs at temperatures above 600 °C, resulting in molybdenum trioxide. Like many heavier transition metals, molybdenum shows little inclination to form a cation in aqueous solution, although the Mo3+ cation is known under carefully controlled conditions.[14]

Gaseous molybdenum consists of the diatomic species Mo2. That molecule is a singlet, with two unpaired electrons in bonding orbitals, in addition to 5 conventional bonds. The result is a sextuple bond.[15][16]

Isotopes[edit]

There are 35 known isotopes of molybdenum, ranging in atomic mass from 83 to 117, as well as four metastable nuclear isomers. Seven isotopes occur naturally, with atomic masses of 92, 94, 95, 96, 97, 98, and 100. Of these naturally occurring isotopes, only molybdenum-100 is unstable.[17]

Molybdenum-98 is the most abundant isotope, comprising 24.14% of all molybdenum. Molybdenum-100 has a half-life of about 1019 y and undergoes double beta decay into ruthenium-100. All unstable isotopes of molybdenum decay into isotopes of niobium, technetium, and ruthenium. Of the synthetic radioisotopes, the most stable is 93Mo, with a half-life of 4,000 years.[18]

The most common isotopic molybdenum application involves molybdenum-99, which is a fission product. It is a parent radioisotope to the short-lived gamma-emitting daughter radioisotope technetium-99m, a nuclear isomer used in various imaging applications in medicine.[19]
In 2008, the Delft University of Technology applied for a patent on the molybdenum-98-based production of molybdenum-99.[20]

Compounds[edit]

Molybdenum forms chemical compounds in oxidation states −IV and from −II to +VI. Higher oxidation states are more relevant to its terrestrial occurrence and its biological roles, mid-level oxidation states are often associated with metal clusters, and very low oxidation states are typically associated with organomolybdenum compounds. Mo and W chemistry shows strong similarities. The relative rarity of molybdenum(III), for example, contrasts with the pervasiveness of the chromium(III) compounds. The highest oxidation state is seen in molybdenum(VI) oxide (MoO3), whereas the normal sulfur compound is molybdenum disulfide MoS2.[21]

Oxidation
state
Example[22][23]
−4 Na
4
[Mo(CO)
4
]
−1 Na
2
[Mo
2
(CO)
10
]
0 Mo(CO)
6
+1 Na[C
6
H
6
Mo]
+2 MoCl
2
+3 MoBr
3
+4 MoS
2
+5 MoCl
5
+6 MoF
6

From the perspective of commerce, the most important compounds are molybdenum disulfide (MoS
2
) and molybdenum trioxide (MoO
3
). The black disulfide is the main mineral. It is roasted in air to give the trioxide:[21]

2 MoS
2
+ 7 O
2
→ 2 MoO
3
+ 4 SO
2

The trioxide, which is volatile at high temperatures, is the precursor to virtually all other Mo compounds as well as alloys. Molybdenum has several oxidation states, the most stable being +4 and +6 (bolded in the table at left).

Molybdenum(VI) oxide is soluble in strong alkaline water, forming molybdates (MoO42−). Molybdates are weaker oxidants than chromates. They tend to form structurally complex oxyanions by condensation at lower pH values, such as [Mo7O24]6− and [Mo8O26]4−. Polymolybdates can incorporate other ions, forming polyoxometalates.[24] The dark-blue phosphorus-containing heteropolymolybdate P[Mo12O40]3− is used for the spectroscopic detection of phosphorus.[25] The broad range of oxidation states of molybdenum is reflected in various molybdenum chlorides:[21]

  • Molybdenum(II) chloride MoCl2, which exists as the hexamer Mo6Cl12 and the related dianion [Mo6Cl14]2-.
  • Molybdenum(III) chloride MoCl3, a dark red solid, which converts to the anion trianionic complex [MoCl6]3-.
  • Molybdenum(IV) chloride MoCl4, a black solid, which adopts a polymeric structure.
  • Molybdenum(V) chloride MoCl5 dark green solid, which adopts a dimeric structure.
  • Molybdenum(VI) chloride MoCl6 is a black solid, which is monomeric and slowly decomposes to MoCl5 and Cl2 at room temperature.[26]

Like chromium and some other transition metals, molybdenum forms quadruple bonds, such as in Mo2(CH3COO)4 and [Mo2Cl8]4−.[21][27] The Lewis acid properties of the butyrate and perfluorobutyrate dimers, Mo2(O2CR)4 and Rh2(O2CR) 4, have been reported.[28]

The oxidation state 0 and lower are possible with carbon monoxide as ligand, such as in molybdenum hexacarbonyl, Mo(CO)6.[21][29]

History[edit]

Molybdenite—the principal ore from which molybdenum is now extracted—was previously known as molybdena. Molybdena was confused with and often utilized as though it were graphite. Like graphite, molybdenite can be used to blacken a surface or as a solid lubricant.[30] Even when molybdena was distinguishable from graphite, it was still confused with the common lead ore PbS (now called galena); the name comes from Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead.[13] (The Greek word itself has been proposed as a loanword from Anatolian Luvian and Lydian languages).[31]

Although (reportedly) molybdenum was deliberately alloyed with steel in one 14th-century Japanese sword (mfd. ca. 1330), that art was never employed widely and was later lost.[32][33] In the West in 1754, Bengt Andersson Qvist examined a sample of molybdenite and determined that it did not contain lead and thus was not galena.[34]

By 1778 Swedish chemist Carl Wilhelm Scheele stated firmly that molybdena was (indeed) neither galena nor graphite.[35][36] Instead, Scheele correctly proposed that molybdena was an ore of a distinct new element, named molybdenum for the mineral in which it resided, and from which it might be isolated. Peter Jacob Hjelm successfully isolated molybdenum using carbon and linseed oil in 1781.[13][37]

For the next century, molybdenum had no industrial use. It was relatively scarce, the pure metal was difficult to extract, and the necessary techniques of metallurgy were immature.[38][39][40] Early molybdenum steel alloys showed great promise of increased hardness, but efforts to manufacture the alloys on a large scale were hampered with inconsistent results, a tendency toward brittleness, and recrystallization. In 1906, William D. Coolidge filed a patent for rendering molybdenum ductile, leading to applications as a heating element for high-temperature furnaces and as a support for tungsten-filament light bulbs; oxide formation and degradation require that molybdenum be physically sealed or held in an inert gas.[41] In 1913, Frank E. Elmore developed a froth flotation process to recover molybdenite from ores; flotation remains the primary isolation process.[42]

During World War I, demand for molybdenum spiked; it was used both in armor plating and as a substitute for tungsten in high-speed steels. Some British tanks were protected by 75 mm (3 in) manganese steel plating, but this proved to be ineffective. The manganese steel plates were replaced with much lighter 25 mm (1.0 in) molybdenum steel plates allowing for higher speed, greater maneuverability, and better protection.[13] The Germans also used molybdenum-doped steel for heavy artillery, like in the super-heavy howitzer Big Bertha,[43] because traditional steel melts at the temperatures produced by the propellant of the one ton shell.[44] After the war, demand plummeted until metallurgical advances allowed extensive development of peacetime applications. In World War II, molybdenum again saw strategic importance as a substitute for tungsten in steel alloys.[45]

Occurrence and production[edit]

Lustrous, silvery, flat, hexagonal crystals in roughly parallel layers sit flowerlike on a rough, translucent crystalline piece of quartz.

Molybdenum is the 54th most abundant element in the Earth’s crust with an average of 1.5 parts per million and the 25th most abundant element in its oceans, with an average of 10 parts per billion; it is the 42nd most abundant element in the Universe.[13][46] The Russian Luna 24 mission discovered a molybdenum-bearing grain (1 × 0.6 µm) in a pyroxene fragment taken from Mare Crisium on the Moon.[47] The comparative rarity of molybdenum in the Earth’s crust is offset by its concentration in a number of water-insoluble ores, often combined with sulfur in the same way as copper, with which it is often found. Though molybdenum is found in such minerals as wulfenite (PbMoO4) and powellite (CaMoO4), the main commercial source is molybdenite (MoS2). Molybdenum is mined as a principal ore and is also recovered as a byproduct of copper and tungsten mining.[6]

The world’s production of molybdenum was 250,000 tonnes in 2011, the largest producers being China (94,000 t), the United States (64,000 t), Chile (38,000 t), Peru (18,000 t) and Mexico (12,000 t). The total reserves are estimated at 10 million tonnes, and are mostly concentrated in China (4.3 Mt), the US (2.7 Mt) and Chile (1.2 Mt). By continent, 93% of world molybdenum production is about evenly shared between North America, South America (mainly in Chile), and China. Europe and the rest of Asia (mostly Armenia, Russia, Iran and Mongolia) produce the remainder.[48]

In molybdenite processing, the ore is first roasted in air at a temperature of 700 °C (1,292 °F). The process gives gaseous sulfur dioxide and the molybdenum(VI) oxide:[21]

{displaystyle {ce {2MoS2 + 7O2 -> 2MoO3 + 4SO2}}}

The resulting oxide is then usually extracted with aqueous ammonia to give ammonium molybdate:

{displaystyle {ce {MoO3 + 2NH3 + H2O -> (NH4)2(MoO4)}}}

Copper, an impurity in molybdenite, is separated at this stage by treatment with hydrogen sulfide.[21] Ammonium molybdate converts to ammonium dimolybdate, which is isolated as a solid. Heating this solid gives molybdenum trioxide:[49]

{displaystyle {ce {(NH4)2Mo2O7 -> 2MoO3 + 2NH3 + H2O}}}

Crude trioxide can be further purified by sublimation at 1,100 °C (2,010 °F).

Metallic molybdenum is produced by reduction of the oxide with hydrogen:

{displaystyle {ce {MoO3 + 3H2 -> Mo + 3H2O}}}

The molybdenum for steel production is reduced by the aluminothermic reaction with addition of iron to produce ferromolybdenum. A common form of ferromolybdenum contains 60% molybdenum.[21][50]

Molybdenum had a value of approximately $30,000 per tonne as of August 2009. It maintained a price at or near $10,000 per tonne from 1997 through 2003, and reached a peak of $103,000 per tonne in June 2005.[51] In 2008, the London Metal Exchange announced that molybdenum would be traded as a commodity.[52]

Mining[edit]

Historically, the Knaben mine in southern Norway, opened in 1885, was the first dedicated molybdenum mine. It was closed in 1973 but was reopened in 2007.[53] and now produces 100,000 kilograms (98 long tons; 110 short tons) of molybdenum disulfide per year. Large mines in Colorado (such as the Henderson mine and the Climax mine)[54] and in British Columbia yield molybdenite as their primary product, while many porphyry copper deposits such as the Bingham Canyon Mine in Utah and the Chuquicamata mine in northern Chile produce molybdenum as a byproduct of copper mining.

Applications[edit]

Alloys[edit]

A plate of molybdenum copper alloy

About 86% of molybdenum produced is used in metallurgy, with the rest used in chemical applications. The estimated global use is structural steel 35%, stainless steel 25%, chemicals 14%, tool & high-speed steels 9%, cast iron 6%, molybdenum elemental metal 6%, and superalloys 5%.[55]

Molybdenum can withstand extreme temperatures without significantly expanding or softening, making it useful in environments of intense heat, including military armor, aircraft parts, electrical contacts, industrial motors, and supports for filaments in light bulbs.[13][56]

Most high-strength steel alloys (for example, 41xx steels) contain 0.25% to 8% molybdenum.[6] Even in these small portions, more than 43,000 tonnes of molybdenum are used each year in stainless steels, tool steels, cast irons, and high-temperature superalloys.[46]

Molybdenum is also valued in steel alloys for its high corrosion resistance and weldability.[46][48] Molybdenum contributes corrosion resistance to type-300 stainless steels (specifically type-316) and especially so in the so-called superaustenitic stainless steels (such as alloy AL-6XN, 254SMO and 1925hMo). Molybdenum increases lattice strain, thus increasing the energy required to dissolve iron atoms from the surface.[contradictory] Molybdenum is also used to enhance the corrosion resistance of ferritic (for example grade 444) and martensitic (for example 1.4122 and 1.4418) stainless steels.[citation needed]

Because of its lower density and more stable price, molybdenum is sometimes used in place of tungsten.[46] An example is the ‘M’ series of high-speed steels such as M2, M4 and M42 as substitution for the ‘T’ steel series, which contain tungsten. Molybdenum can also be used as a flame-resistant coating for other metals. Although its melting point is 2,623 °C (4,753 °F), molybdenum rapidly oxidizes at temperatures above 760 °C (1,400 °F) making it better-suited for use in vacuum environments.[56]

TZM (Mo (~99%), Ti (~0.5%), Zr (~0.08%) and some C) is a corrosion-resisting molybdenum superalloy that resists molten fluoride salts at temperatures above 1,300 °C (2,370 °F). It has about twice the strength of pure Mo, and is more ductile and more weldable, yet in tests it resisted corrosion of a standard eutectic salt (FLiBe) and salt vapors used in molten salt reactors for 1100 hours with so little corrosion that it was difficult to measure.[57][58]

Other molybdenum-based alloys that do not contain iron have only limited applications. For example, because of its resistance to molten zinc, both pure molybdenum and molybdenum-tungsten alloys (70%/30%) are used for piping, stirrers and pump impellers that come into contact with molten zinc.[59]

Other applications as a pure element[edit]

  • Molybdenum powder is used as a fertilizer for some plants, such as cauliflower[46]
  • Elemental molybdenum is used in NO, NO2, NOx analyzers in power plants for pollution controls. At 350 °C (662 °F), the element acts as a catalyst for NO2/NOx to form NO molecules for detection by infrared light.[60]
  • Molybdenum anodes replace tungsten in certain low voltage X-ray sources for specialized uses such as mammography.[61]
  • The radioactive isotope molybdenum-99 is used to generate technetium-99m, used for medical imaging[62] The isotope is handled and stored as the molybdate.[63]

Compounds[edit]

  • Molybdenum disulfide (MoS2) is used as a solid lubricant and a high-pressure high-temperature (HPHT) anti-wear agent. It forms strong films on metallic surfaces and is a common additive to HPHT greases — in the event of a catastrophic grease failure, a thin layer of molybdenum prevents contact of the lubricated parts.[64]
  • When combined with small amounts of cobalt, MoS2 is also used as a catalyst in the hydrodesulfurization (HDS) of petroleum. In the presence of hydrogen, this catalyst facilitates the removal of nitrogen and especiallly sulfur from the feedstock, which otherwise would poison downstream catalysts. HDS is one of the largest scale applications of catalysis in industry.[65]
  • Molybdenum oxides are important catalysts for selective oxidation of organic compounds. The production of the commodity chemicals acrylonitrile and formaldehyde relies on MoOx-based catalysts.[49]
  • Molybdenum disilicide (MoSi2) is an electrically conducting ceramic with primary use in heating elements operating at temperatures above 1500 °C in air.[66]
  • Molybdenum trioxide (MoO3) is used as an adhesive between enamels and metals.[35]
  • Lead molybdate (wulfenite) co-precipitated with lead chromate and lead sulfate is a bright-orange pigment used with ceramics and plastics.[67]
  • The molybdenum-based mixed oxides are versatile catalysts in the chemical industry. Some examples are the catalysts for the oxidation of carbon monoxide, propylene to acrolein and acrylic acid, the ammoxidation of propylene to acrylonitrile.[68][69]
  • Molybdenum carbides, nitride and phosphides can be used for hydrotreatment of rapeseed oil.[70]
  • Ammonium heptamolybdate is used in biological staining.
  • Molybdenum coated soda lime glass is used in CIGS (copper indium gallium selenide) solar cells, called CIGS solar cells.
  • Phosphomolybdic acid is a stain used in thin-layer chromatography.

Biological role[edit]

Mo-containing enzymes[edit]

Molybdenum is an essential element in most organisms; a 2008 research paper speculated that a scarcity of molybdenum in the Earth’s early oceans may have strongly influenced the evolution of eukaryotic life (which includes all plants and animals).[71]

At least 50 molybdenum-containing enzymes have been identified, mostly in bacteria.[72][73] Those enzymes include aldehyde oxidase, sulfite oxidase and xanthine oxidase.[13] With one exception, Mo in proteins is bound by molybdopterin to give the molybdenum cofactor. The only known exception is nitrogenase, which uses the FeMoco cofactor, which has the formula Fe7MoS9C.[74]

In terms of function, molybdoenzymes catalyze the oxidation and sometimes reduction of certain small molecules in the process of regulating nitrogen, sulfur, and carbon.[75] In some animals, and in humans, the oxidation of xanthine to uric acid, a process of purine catabolism, is catalyzed by xanthine oxidase, a molybdenum-containing enzyme. The activity of xanthine oxidase is directly proportional to the amount of molybdenum in the body. An extremely high concentration of molybdenum reverses the trend and can inhibit purine catabolism and other processes. Molybdenum concentration also affects protein synthesis, metabolism, and growth.[76]

Mo is a component in most nitrogenases. Among molybdoenzymes, nitrogenases are unique in lacking the molybdopterin.[77][78] Nitrogenases catalyze the production of ammonia from atmospheric nitrogen:

mathrm {N_{2}+8 H^{+}+8 e^{-}+16 ATP+16 H_{2}Olongrightarrow 2 NH_{3}+H_{2}+16 ADP+16 P_{i}}

The biosynthesis of the FeMoco active site is highly complex.[79]

Skeletal structure of a molybdopterin with a single molybdenum atom bound to both of the thiolate groups

The molybdenum cofactor (pictured) is composed of a molybdenum-free organic complex called molybdopterin, which has bound an oxidized molybdenum(VI) atom through adjacent sulfur (or occasionally selenium) atoms. Except for the ancient nitrogenases, all known Mo-using enzymes use this cofactor.

Molybdate is transported in the body as MoO42−.[76]

Human metabolism and deficiency[edit]

Molybdenum is an essential trace dietary element.[80] Four mammalian Mo-dependent enzymes are known, all of them harboring a pterin-based molybdenum cofactor (Moco) in their active site: sulfite oxidase, xanthine oxidoreductase, aldehyde oxidase, and mitochondrial amidoxime reductase.[81] People severely deficient in molybdenum have poorly functioning sulfite oxidase and are prone to toxic reactions to sulfites in foods.[82][83] The human body contains about 0.07 mg of molybdenum per kilogram of body weight,[84] with higher concentrations in the liver and kidneys and lower in the vertebrae.[46] Molybdenum is also present within human tooth enamel and may help prevent its decay.[85]

Acute toxicity has not been seen in humans, and the toxicity depends strongly on the chemical state. Studies on rats show a median lethal dose (LD50) as low as 180 mg/kg for some Mo compounds.[86] Although human toxicity data is unavailable, animal studies have shown that chronic ingestion of more than 10 mg/day of molybdenum can cause diarrhea, growth retardation, infertility, low birth weight, and gout; it can also affect the lungs, kidneys, and liver.[87][88] Sodium tungstate is a competitive inhibitor of molybdenum. Dietary tungsten reduces the concentration of molybdenum in tissues.[46]

Low soil concentration of molybdenum in a geographical band from northern China to Iran results in a general dietary molybdenum deficiency and is associated with increased rates of esophageal cancer.[89][90][91] Compared to the United States, which has a greater supply of molybdenum in the soil, people living in those areas have about 16 times greater risk for esophageal squamous cell carcinoma.[92]

Molybdenum deficiency has also been reported as a consequence of non-molybdenum supplemented total parenteral nutrition (complete intravenous feeding) for long periods of time. It results in high blood levels of sulfite and urate, in much the same way as molybdenum cofactor deficiency. Since pure molybdenum deficiency from this cause occurs primarily in adults, the neurological consequences are not as marked as in cases of congenital cofactor deficiency.[93]

A congenital molybdenum cofactor deficiency disease, seen in infants, is an inability to synthesize molybdenum cofactor, the heterocyclic molecule discussed above that binds molybdenum at the active site in all known human enzymes that use molybdenum. The resulting deficiency results in high levels of sulfite and urate, and neurological damage.[94][95]

Excretion[edit]

Most molybdenum is excreted from the human body as molybdate in the urine. Furthermore, urinary excretion of molybdenum increases as dietary molybdenum intake increases. Small amounts of molybdenum are excreted from the body in the feces by way of the bile; small amounts also can be lost in sweat and in hair.[96][97]

Excess and copper antagonism[edit]

High levels of molybdenum can interfere with the body’s uptake of copper, producing copper deficiency. Molybdenum prevents plasma proteins from binding to copper, and it also increases the amount of copper that is excreted in urine. Ruminants that consume high levels of molybdenum suffer from diarrhea, stunted growth, anemia, and achromotrichia (loss of fur pigment). These symptoms can be alleviated by copper supplements, either dietary and injection.[98] The effective copper deficiency can be aggravated by excess sulfur.[46][99]

Copper reduction or deficiency can also be deliberately induced for therapeutic purposes by the compound ammonium tetrathiomolybdate, in which the bright red anion tetrathiomolybdate is the copper-chelating agent. Tetrathiomolybdate was first used therapeutically in the treatment of copper toxicosis in animals. It was then introduced as a treatment in Wilson’s disease, a hereditary copper metabolism disorder in humans; it acts both by competing with copper absorption in the bowel and by increasing excretion. It has also been found to have an inhibitory effect on angiogenesis, potentially by inhibiting the membrane translocation process that is dependent on copper ions.[100] This is a promising avenue for investigation of treatments for cancer, age-related macular degeneration, and other diseases that involve a pathologic proliferation of blood vessels.[101][102]

In some grazing livestock, most strongly in cattle, molybdenum excess in the soil of pasturage can produce scours (diarrhea) if the pH of the soil is neutral to alkaline; see teartness.

Dietary recommendations[edit]

In 2000, the then U.S. Institute of Medicine (now the National Academy of Medicine, NAM) updated its Estimated Average Requirements (EARs) and Recommended Dietary Allowances (RDAs) for molybdenum. If there is not sufficient information to establish EARs and RDAs, an estimate designated Adequate Intake (AI) is used instead.

An AI of 2 micrograms (μg) of molybdenum per day was established for infants up to 6 months of age, and 3 μg/day from 7 to 12 months of age, both for males and females. For older children and adults, the following daily RDAs have been established for molybdenum: 17 μg from 1 to 3 years of age, 22 μg from 4 to 8 years, 34 μg from 9 to 13 years, 43 μg from 14 to 18 years, and 45 μg for persons 19 years old and older. All these RDAs are valid for both sexes. Pregnant or lactating females from 14 to 50 years of age have a higher daily RDA of 50 μg of molybdenum.

As for safety, the NAM sets tolerable upper intake levels (ULs) for vitamins and minerals when evidence is sufficient. In the case of molybdenum, the UL is 2000 μg/day. Collectively the EARs, RDAs, AIs and ULs are referred to as Dietary Reference Intakes (DRIs).[103]

The European Food Safety Authority (EFSA) refers to the collective set of information as Dietary Reference Values, with Population Reference Intake (PRI) instead of RDA, and Average Requirement instead of EAR. AI and UL defined the same as in United States. For women and men ages 15 and older the AI is set at 65 μg/day. Pregnant and lactating women have the same AI. For children aged 1–14 years, the AIs increase with age from 15 to 45 μg/day. The adult AIs are higher than the U.S. RDAs,[104] but on the other hand, the European Food Safety Authority reviewed the same safety question and set its UL at 600 μg/day, which is much lower than the U.S. value.[105]

Labeling[edit]

For U.S. food and dietary supplement labeling purposes, the amount in a serving is expressed as a percent of Daily Value (%DV). For molybdenum labeling purposes 100% of the Daily Value was 75 μg, but as of May 27, 2016 it was revised to 45 μg.[106][107] A table of the old and new adult daily values is provided at Reference Daily Intake.

Food sources[edit]

Average daily intake varies between 120 and 240 μg/day, which is higher than dietary recommendations.[87] Pork, lamb, and beef liver each have approximately 1.5 parts per million of molybdenum. Other significant dietary sources include green beans, eggs, sunflower seeds, wheat flour, lentils, cucumbers, and cereal grain.[13]

Precautions[edit]

Molybdenum dusts and fumes, generated by mining or metalworking, can be toxic, especially if ingested (including dust trapped in the sinuses and later swallowed).[86] Low levels of prolonged exposure can cause irritation to the eyes and skin. Direct inhalation or ingestion of molybdenum and its oxides should be avoided.[108][109] OSHA regulations specify the maximum permissible molybdenum exposure in an 8-hour day as 5 mg/m3. Chronic exposure to 60 to 600 mg/m3 can cause symptoms including fatigue, headaches and joint pains.[110] At levels of 5000 mg/m3, molybdenum is immediately dangerous to life and health.[111]

See also[edit]

  • List of molybdenum mines
  • Molybdenum mining in the United States

References[edit]

  1. ^ «Standard Atomic Weights: Molybdenum». CIAAW. 2013.
  2. ^ «Molybdenum: molybdenum(I) fluoride compound data». OpenMOPAC.net. Retrieved 2007-12-10.
  3. ^ Lindemann, A.; Blumm, J. (2009). Measurement of the Thermophysical Properties of Pure Molybdenum. Vol. 3. 17th Plansee Seminar.
  4. ^ Lide, D. R., ed. (2005). «Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds». CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  5. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  6. ^ a b c d Lide, David R., ed. (1994). «Molybdenum». CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 4. Chemical Rubber Publishing Company. p. 18. ISBN 978-0-8493-0474-3.
  7. ^ «It’s Elemental — The Element Molybdenum». education.jlab.org. Archived from the original on 2018-07-04. Retrieved 2018-07-03.
  8. ^ Bjornsson, Ragnar; Neese, Frank; Schrock, Richard R.; Einsle, Oliver; DeBeer, Serena (2015). «The discovery of Mo(III) in FeMoco: reuniting enzyme and model chemistry». Journal of Biological Inorganic Chemistry. 20 (2): 447–460. doi:10.1007/s00775-014-1230-6. ISSN 0949-8257. PMC 4334110. PMID 25549604.
  9. ^ Van Stappen, Casey; Davydov, Roman; Yang, Zhi-Yong; Fan, Ruixi; Guo, Yisong; Bill, Eckhard; Seefeldt, Lance C.; Hoffman, Brian M.; DeBeer, Serena (2019-09-16). «Spectroscopic Description of the E1 State of Mo Nitrogenase Based on Mo and Fe X-ray Absorption and Mössbauer Studies». Inorganic Chemistry. 58 (18): 12365–12376. doi:10.1021/acs.inorgchem.9b01951. ISSN 0020-1669. PMC 6751781. PMID 31441651.
  10. ^ Leimkühler, Silke (2020). «The biosynthesis of the molybdenum cofactors in Escherichia coli». Environmental Microbiology. 22 (6): 2007–2026. doi:10.1111/1462-2920.15003. ISSN 1462-2920. PMID 32239579.
  11. ^ Wieser, M. E.; Berglund, M. (2009). «Atomic weights of the elements 2007 (IUPAC Technical Report)» (PDF). Pure and Applied Chemistry. 81 (11): 2131–2156. doi:10.1351/PAC-REP-09-08-03. S2CID 98084907. Archived from the original (PDF) on 2012-03-11. Retrieved 2012-02-13.
  12. ^ Meija, Juris; et al. (2013). «Current Table of Standard Atomic Weights in Alphabetical Order: Standard Atomic weights of the elements». Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. Archived from the original on 2014-04-29.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  13. ^ a b c d e f g h Emsley, John (2001). Nature’s Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 262–266. ISBN 978-0-19-850341-5.
  14. ^ Parish, R. V. (1977). The Metallic Elements. New York: Longman. pp. 112, 133. ISBN 978-0-582-44278-8.
  15. ^ Merino, Gabriel; Donald, Kelling J.; D’Acchioli, Jason S.; Hoffmann, Roald (2007). «The Many Ways To Have a Quintuple Bond». J. Am. Chem. Soc. 129 (49): 15295–15302. doi:10.1021/ja075454b. PMID 18004851.
  16. ^ Roos, Björn O.; Borin, Antonio C.; Laura Gagliardi (2007). «Reaching the Maximum Multiplicity of the Covalent Chemical Bond». Angew. Chem. Int. Ed. 46 (9): 1469–72. doi:10.1002/anie.200603600. PMID 17225237.
  17. ^ Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties», Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729….3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  18. ^ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 11. CRC. pp. 87–88. ISBN 978-0-8493-0487-3.
  19. ^ Armstrong, John T. (2003). «Technetium». Chemical & Engineering News. Archived from the original on 2008-10-06. Retrieved 2009-07-07.
  20. ^ Wolterbeek, Hubert Theodoor; Bode, Peter «A process for the production of no-carrier added 99Mo». European Patent EP2301041 (A1) ― 2011-03-30. Retrieved on 2012-06-27.
  21. ^ a b c d e f g h Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1096–1104. ISBN 978-3-11-007511-3.
  22. ^ Schmidt, Max (1968). «VI. Nebengruppe». Anorganische Chemie II (in German). Wissenschaftsverlag. pp. 119–127.
  23. ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
  24. ^ Pope, Michael T.; Müller, Achim (1997). «Polyoxometalate Chemistry: An Old Field with New Dimensions in Several Disciplines». Angewandte Chemie International Edition. 30: 34–48. doi:10.1002/anie.199100341.
  25. ^ Nollet, Leo M. L., ed. (2000). Handbook of water analysis. New York, NY: Marcel Dekker. pp. 280–288. ISBN 978-0-8247-8433-1.
  26. ^ Tamadon, Farhad; Seppelt, Konrad (2013-01-07). «The Elusive Halides VCl 5 , MoCl 6 , and ReCl 6». Angewandte Chemie International Edition. 52 (2): 767–769. doi:10.1002/anie.201207552. PMID 23172658.
  27. ^ Walton, Richard A.; Fanwick, Phillip E.; Girolami, Gregory S.; Murillo, Carlos A.; Johnstone, Erik V. (2014). Girolami, Gregory S.; Sattelberger, Alfred P. (eds.). Inorganic Syntheses: Volume 36. John Wiley & Sons, Inc. pp. 78–81. doi:10.1002/9781118744994.ch16. ISBN 9781118744994.
  28. ^ Drago, R. S. , Long, J. R., and Cosmano, R. (1982) Comparison of the Coordination Chemistry and inductive Transfer through the Metal-Metal Bond in Adducts of Dirhodium and Dimolybdenum Carboxylates . Inorganic Chemistry 21, 2196-2201.
  29. ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
  30. ^ Lansdown, A. R. (1999). Molybdenum disulphide lubrication. Tribology and Interface Engineering. Vol. 35. Elsevier. ISBN 978-0-444-50032-8.
  31. ^ Melchert, Craig. «Greek mólybdos as a Loanword from Lydian» (PDF). University of North Carolina at Chapel Hill. Archived (PDF) from the original on 2013-12-31. Retrieved 2011-04-23.
  32. ^ International Molybdenum Association, «Molybdenum History»
  33. ^ Institute, American Iron and Steel (1948). Accidental use of molybdenum in old sword led to new alloy.
  34. ^ Van der Krogt, Peter (2006-01-10). «Molybdenum». Elementymology & Elements Multidict. Archived from the original on 2010-01-23. Retrieved 2007-05-20.
  35. ^ a b Gagnon, Steve. «Molybdenum». Jefferson Science Associates, LLC. Archived from the original on 2007-04-26. Retrieved 2007-05-06.
  36. ^ Scheele, C. W. K. (1779). «Versuche mit Wasserbley;Molybdaena». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 40: 238.
  37. ^ Hjelm, P. J. (1788). «Versuche mit Molybdäna, und Reduction der selben Erde». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 49: 268.
  38. ^ Hoyt, Samuel Leslie (1921). Metallography. Vol. 2. McGraw-Hill.
  39. ^ Krupp, Alfred; Wildberger, Andreas (1888). The metallic alloys: A practical guide for the manufacture of all kinds of alloys, amalgams, and solders, used by metal-workers … with an appendix on the coloring of alloys. H.C. Baird & Co. p. 60.
  40. ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. ISBN 978-0-8493-4758-0.
  41. ^ Reich, Leonard S. (2002-08-22). The Making of American Industrial Research: Science and Business at Ge and Bell, 1876–1926. p. 117. ISBN 9780521522373. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
  42. ^ Vokes, Frank Marcus (1963). Molybdenum deposits of Canada. p. 3.
  43. ^ Chemical properties of molibdenum — Health effects of molybdenum — Environmental effects of molybdenum Archived 2016-01-20 at the Wayback Machine. lenntech.com
  44. ^ Sam Kean. The Disappearing Spoon. Page 88–89
  45. ^ Millholland, Ray (August 1941). «Battle of the Billions: American industry mobilizes machines, materials, and men for a job as big as digging 40 Panama Canals in one year». Popular Science: 61. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
  46. ^ a b c d e f g h Considine, Glenn D., ed. (2005). «Molybdenum». Van Nostrand’s Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. pp. 1038–1040. ISBN 978-0-471-61525-5.
  47. ^ Jambor, J.L.; et al. (2002). «New mineral names» (PDF). American Mineralogist. 87: 181. Archived (PDF) from the original on 2007-07-10. Retrieved 2007-04-09.
  48. ^ a b «Molybdenum Statistics and Information». U.S. Geological Survey. 2007-05-10. Archived from the original on 2007-05-19. Retrieved 2007-05-10.
  49. ^ a b Sebenik, Roger F.; Burkin, A. Richard; Dorfler, Robert R.; Laferty, John M.; Leichtfried, Gerhard; Meyer-Grünow, Hartmut; Mitchell, Philip C. H.; Vukasovich, Mark S.; Church, Douglas A.; Van Riper, Gary G.; Gilliland, James C.; Thielke, Stanley A. (2000). «Molybdenum and Molybdenum Compounds». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a16_655. ISBN 3527306730. S2CID 98762721.
  50. ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. pp. 1–2. ISBN 978-0-8493-4758-0.
  51. ^ «Dynamic Prices and Charts for Molybdenum». InfoMine Inc. 2007. Archived from the original on 2009-10-08. Retrieved 2007-05-07.
  52. ^ «LME to launch minor metals contracts in H2 2009». London Metal Exchange. 2008-09-04. Archived from the original on 2012-07-22. Retrieved 2009-07-28.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  53. ^ Langedal, M. (1997). «Dispersion of tailings in the Knabena—Kvina drainage basin, Norway, 1: Evaluation of overbank sediments as sampling medium for regional geochemical mapping». Journal of Geochemical Exploration. 58 (2–3): 157–172. doi:10.1016/S0375-6742(96)00069-6.
  54. ^ Coffman, Paul B. (1937). «The Rise of a New Metal: The Growth and Success of the Climax Molybdenum Company». The Journal of Business of the University of Chicago. 10: 30. doi:10.1086/232443.
  55. ^ Pie chart of world Mo uses. London Metal Exchange.
  56. ^ a b «Molybdenum». AZoM.com Pty. Limited. 2007. Archived from the original on 2011-06-14. Retrieved 2007-05-06.
  57. ^ Smallwood, Robert E. (1984). «TZM Moly Alloy». ASTM special technical publication 849: Refractory metals and their industrial applications: a symposium. ASTM International. p. 9. ISBN 9780803102033.
  58. ^ «Compatibility of Molybdenum-Base Alloy TZM, with LiF-BeF2-ThF4-UF4«. Oak Ridge National Laboratory Report. December 1969. Archived from the original on 2011-07-10. Retrieved 2010-09-02.
  59. ^ Cubberly, W. H.; Bakerjian, Ramon (1989). Tool and manufacturing engineers handbook. Society of Manufacturing Engineers. p. 421. ISBN 978-0-87263-351-3.
  60. ^ Lal, S.; Patil, R. S. (2001). «Monitoring of atmospheric behaviour of NOx from vehicular traffic». Environmental Monitoring and Assessment. 68 (1): 37–50. doi:10.1023/A:1010730821844. PMID 11336410. S2CID 20441999.
  61. ^ Lancaster, Jack L. «Ch. 4: Physical determinants of contrast» (PDF). Physics of Medical X-Ray Imaging. University of Texas Health Science Center. Archived from the original (PDF) on 2015-10-10.
  62. ^ Gray, Theodore (2009). The Elements. Black Dog & Leventhal. pp. 105–107. ISBN 1-57912-814-9.
  63. ^ Gottschalk, A. (1969). «Technetium-99m in clinical nuclear medicine». Annual Review of Medicine. 20 (1): 131–40. doi:10.1146/annurev.me.20.020169.001023. PMID 4894500.
  64. ^ Winer, W. (1967). «Molybdenum disulfide as a lubricant: A review of the fundamental knowledge» (PDF). Wear. 10 (6): 422–452. doi:10.1016/0043-1648(67)90187-1. hdl:2027.42/33266.
  65. ^ Topsøe, H.; Clausen, B. S.; Massoth, F. E. (1996). Hydrotreating Catalysis, Science and Technology. Berlin: Springer-Verlag.
  66. ^ Moulson, A. J.; Herbert, J. M. (2003). Electroceramics: materials, properties, applications. John Wiley and Sons. p. 141. ISBN 978-0-471-49748-6.
  67. ^ International Molybdenum Association Archived 2008-03-09 at the Wayback Machine. imoa.info.
  68. ^ Fierro, J. G. L., ed. (2006). Metal Oxides, Chemistry and Applications. CRC Press. pp. 414–455.
  69. ^ Centi, G.; Cavani, F.; Trifiro, F. (2001). Selective Oxidation by Heterogeneous Catalysis. Kluwer Academic/Plenum Publishers. pp. 363–384.
  70. ^ Horáček, Jan; Akhmetzyanova, Uliana; Skuhrovcová, Lenka; Tišler, Zdeněk; de Paz Carmona, Héctor (1 April 2020). «Alumina-supported MoNx, MoCx and MoPx catalysts for the hydrotreatment of rapeseed oil». Applied Catalysis B: Environmental. 263: 118328. doi:10.1016/j.apcatb.2019.118328. ISSN 0926-3373. S2CID 208758175.
  71. ^ Scott, C.; Lyons, T. W.; Bekker, A.; Shen, Y.; Poulton, S. W.; Chu, X.; Anbar, A. D. (2008). «Tracing the stepwise oxygenation of the Proterozoic ocean». Nature. 452 (7186): 456–460. Bibcode:2008Natur.452..456S. doi:10.1038/nature06811. PMID 18368114. S2CID 205212619.
  72. ^ Enemark, John H.; Cooney, J. Jon A.; Wang, Jun-Jieh; Holm, R. H. (2004). «Synthetic Analogues and Reaction Systems Relevant to the Molybdenum and Tungsten Oxotransferases». Chem. Rev. 104 (2): 1175–1200. doi:10.1021/cr020609d. PMID 14871153.
  73. ^ Mendel, Ralf R.; Bittner, Florian (2006). «Cell biology of molybdenum». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Molecular Cell Research. 1763 (7): 621–635. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.03.013. PMID 16784786.
  74. ^ Russ Hille; James Hall; Partha Basu (2014). «The Mononuclear Molybdenum Enzymes». Chem. Rev. 114 (7): 3963–4038. doi:10.1021/cr400443z. PMC 4080432. PMID 24467397.
  75. ^ Kisker, C.; Schindelin, H.; Baas, D.; Rétey, J.; Meckenstock, R. U.; Kroneck, P. M. H. (1999). «A structural comparison of molybdenum cofactor-containing enzymes» (PDF). FEMS Microbiol. Rev. 22 (5): 503–521. doi:10.1111/j.1574-6976.1998.tb00384.x. PMID 9990727. Archived (PDF) from the original on 2017-08-10. Retrieved 2017-10-25.
  76. ^ a b Mitchell, Phillip C. H. (2003). «Overview of Environment Database». International Molybdenum Association. Archived from the original on 2007-10-18. Retrieved 2007-05-05.
  77. ^ Mendel, Ralf R. (2013). «Chapter 15 Metabolism of Molybdenum». In Banci, Lucia (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 12. Springer. doi:10.1007/978-94-007-5561-10_15 (inactive 31 December 2022). ISBN 978-94-007-5560-4.{{cite book}}: CS1 maint: DOI inactive as of December 2022 (link) electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
  78. ^
    Chi Chung, Lee; Markus W., Ribbe; Yilin, Hu (2014). «Chapter 7. Cleaving the N,N Triple Bond: The Transformation of Dinitrogen to Ammonia by Nitrogenases«. In Peter M.H. Kroneck; Martha E. Sosa Torres (eds.). The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 14. Springer. pp. 147–174. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_6. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416393.
  79. ^ Dos Santos, Patricia C.; Dean, Dennis R. (2008). «A newly discovered role for iron-sulfur clusters». PNAS. 105 (33): 11589–11590. Bibcode:2008PNAS..10511589D. doi:10.1073/pnas.0805713105. PMC 2575256. PMID 18697949.
  80. ^ Schwarz, Guenter; Belaidi, Abdel A. (2013). «Chapter 13. Molybdenum in Human Health and Disease». In Astrid Sigel; Helmut Sigel; Roland K. O. Sigel (eds.). Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 13. Springer. pp. 415–450. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_13. ISBN 978-94-007-7499-5. PMID 24470099.
  81. ^ Mendel, Ralf R. (2009). «Cell biology of molybdenum». BioFactors. 35 (5): 429–34. doi:10.1002/biof.55. PMID 19623604. S2CID 205487570.
  82. ^ Blaylock Wellness Report, February 2010, page 3.
  83. ^ Cohen, H. J.; Drew, R. T.; Johnson, J. L.; Rajagopalan, K. V. (1973). «Molecular Basis of the Biological Function of Molybdenum. The Relationship between Sulfite Oxidase and the Acute Toxicity of Bisulfite and SO2«. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 70 (12 Pt 1–2): 3655–3659. Bibcode:1973PNAS…70.3655C. doi:10.1073/pnas.70.12.3655. PMC 427300. PMID 4519654.
  84. ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. p. 1384. ISBN 978-0-12-352651-9.
  85. ^ Curzon, M. E. J.; Kubota, J.; Bibby, B. G. (1971). «Environmental Effects of Molybdenum on Caries». Journal of Dental Research. 50 (1): 74–77. doi:10.1177/00220345710500013401. S2CID 72386871.
  86. ^ a b «Risk Assessment Information System: Toxicity Summary for Molybdenum». Oak Ridge National Laboratory. Archived from the original on September 19, 2007. Retrieved 2008-04-23.
  87. ^ a b Coughlan, M. P. (1983). «The role of molybdenum in human biology». Journal of Inherited Metabolic Disease. 6 (S1): 70–77. doi:10.1007/BF01811327. PMID 6312191. S2CID 10114173.
  88. ^ Barceloux‌, Donald G.; Barceloux, Donald (1999). «Molybdenum». Clinical Toxicology. 37 (2): 231–237. doi:10.1081/CLT-100102422. PMID 10382558.
  89. ^ Yang, Chung S. (1980). «Research on Esophageal Cancer in China: a Review» (PDF). Cancer Research. 40 (8 Pt 1): 2633–44. PMID 6992989. Archived (PDF) from the original on 2015-11-23. Retrieved 2011-12-30.
  90. ^ Nouri, Mohsen; Chalian, Hamid; Bahman, Atiyeh; Mollahajian, Hamid; et al. (2008). «Nail Molybdenum and Zinc Contents in Populations with Low and Moderate Incidence of Esophageal Cancer» (PDF). Archives of Iranian Medicine. 11 (4): 392–6. PMID 18588371. Archived from the original (PDF) on 2011-07-19. Retrieved 2009-03-23.
  91. ^ Zheng, Liu; et al. (1982). «Geographical distribution of trace elements-deficient soils in China». Acta Ped. Sin. 19: 209–223.
  92. ^ Taylor, Philip R.; Li, Bing; Dawsey, Sanford M.; Li, Jun-Yao; Yang, Chung S.; Guo, Wande; Blot, William J. (1994). «Prevention of Esophageal Cancer: The Nutrition Intervention Trials in Linxian, China» (PDF). Cancer Research. 54 (7 Suppl): 2029s–2031s. PMID 8137333. Archived (PDF) from the original on 2016-09-17. Retrieved 2016-07-01.
  93. ^ Abumrad, N. N. (1984). «Molybdenum—is it an essential trace metal?». Bulletin of the New York Academy of Medicine. 60 (2): 163–71. PMC 1911702. PMID 6426561.
  94. ^ Smolinsky, B; Eichler, S. A.; Buchmeier, S.; Meier, J. C.; Schwarz, G. (2008). «Splice-specific Functions of Gephyrin in Molybdenum Cofactor Biosynthesis». Journal of Biological Chemistry. 283 (25): 17370–9. doi:10.1074/jbc.M800985200. PMID 18411266.
  95. ^ Reiss, J. (2000). «Genetics of molybdenum cofactor deficiency». Human Genetics. 106 (2): 157–63. doi:10.1007/s004390051023. PMID 10746556.
  96. ^ Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.; Carr, Timothy P. (2016-10-05). Advanced Nutrition and Human Metabolism. Cengage Learning. ISBN 978-1-337-51421-7.
  97. ^ Turnlund, J. R.; Keyes, W. R.; Peiffer, G. L. (October 1995). «Molybdenum absorption, excretion, and retention studied with stable isotopes in young men at five intakes of dietary molybdenum». The American Journal of Clinical Nutrition. 62 (4): 790–796. doi:10.1093/ajcn/62.4.790. ISSN 0002-9165. PMID 7572711.
  98. ^ Suttle, N. F. (1974). «Recent studies of the copper-molybdenum antagonism». Proceedings of the Nutrition Society. 33 (3): 299–305. doi:10.1079/PNS19740053. PMID 4617883.
  99. ^ Hauer, Gerald Copper deficiency in cattle Archived 2011-09-10 at the Wayback Machine. Bison Producers of Alberta. Accessed Dec. 16, 2010.
  100. ^ Nickel, W (2003). «The Mystery of nonclassical protein secretion, a current view on cargo proteins and potential export routes». Eur. J. Biochem. 270 (10): 2109–2119. doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03577.x. PMID 12752430.
  101. ^ Brewer GJ; Hedera, P.; Kluin, K. J.; Carlson, M.; Askari, F.; Dick, R. B.; Sitterly, J.; Fink, J. K. (2003). «Treatment of Wilson disease with ammonium tetrathiomolybdate: III. Initial therapy in a total of 55 neurologically affected patients and follow-up with zinc therapy». Arch Neurol. 60 (3): 379–85. doi:10.1001/archneur.60.3.379. PMID 12633149.
  102. ^ Brewer, G. J.; Dick, R. D.; Grover, D. K.; Leclaire, V.; Tseng, M.; Wicha, M.; Pienta, K.; Redman, B. G.; Jahan, T.; Sondak, V. K.; Strawderman, M.; LeCarpentier, G.; Merajver, S. D. (2000). «Treatment of metastatic cancer with tetrathiomolybdate, an anticopper, antiangiogenic agent: Phase I study». Clinical Cancer Research. 6 (1): 1–10. PMID 10656425.
  103. ^ Institute of Medicine (2000). «Molybdenum». Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington, DC: The National Academies Press. pp. 420–441. doi:10.17226/10026. ISBN 978-0-309-07279-3. PMID 25057538. S2CID 44243659.
  104. ^ «Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies» (PDF). 2017. Archived from the original (PDF) on 2017-08-28. Retrieved 2017-09-10.
  105. ^ Tolerable Upper Intake Levels For Vitamins And Minerals (PDF), European Food Safety Authority, 2006, archived from the original (PDF) on 2016-03-16, retrieved 2017-09-10
  106. ^ «Federal Register May 27, 2016 Food Labeling: Revision of the Nutrition and Supplement Facts Labels. FR page 33982» (PDF). Archived (PDF) from the original on August 8, 2016. Retrieved September 10, 2017.
  107. ^ «Daily Value Reference of the Dietary Supplement Label Database (DSLD)». Dietary Supplement Label Database (DSLD). Archived from the original on 7 April 2020. Retrieved 16 May 2020.
  108. ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum». The REMBAR Company, Inc. 2000-09-19. Archived from the original on March 23, 2007. Retrieved 2007-05-13.
  109. ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum Powder». CERAC, Inc. 1994-02-23. Archived from the original on 2011-07-08. Retrieved 2007-10-19.
  110. ^ «NIOSH Documentation for IDLHs Molybdenum». National Institute for Occupational Safety and Health. 1996-08-16. Archived from the original on 2007-08-07. Retrieved 2007-05-31.
  111. ^ «CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Molybdenum». www.cdc.gov. Archived from the original on 2015-11-20. Retrieved 2015-11-20.

Bibliography[edit]

  • Lettera di Giulio Candida al signor Vincenzo Petagna — Sulla formazione del molibdeno. Naples: Giuseppe Maria Porcelli. 1785.

External links[edit]

Wikimedia Commons has media related to Molybdenum.

Look up molybdenum in Wiktionary, the free dictionary.

  • Molybdenum at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
  • Mineral & Exploration – Map of World Molybdenum Producers 2009
  • «Mining A Mountain» Popular Mechanics, July 1935 pp. 63–64
  • Site for global molybdenum info
  • CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
Molybdenum, 42Mo

Molybdenum crystaline fragment and 1cm3 cube.jpg
Molybdenum
Pronunciation (mə-LIB-də-nəm)
Appearance gray metallic
Standard atomic weight Ar°(Mo)
  • 95.95±0.01
  • 95.95±0.01 (abridged)[1]
Molybdenum in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Cr

Mo

W
niobium ← molybdenum → technetium
Atomic number (Z) 42
Group group 6
Period period 5
Block   d-block
Electron configuration [Kr] 4d5 5s1
Electrons per shell 2, 8, 18, 13, 1
Physical properties
Phase at STP solid
Melting point 2896 K ​(2623 °C, ​4753 °F)
Boiling point 4912 K ​(4639 °C, ​8382 °F)
Density (near r.t.) 10.28 g/cm3
when liquid (at m.p.) 9.33 g/cm3
Heat of fusion 37.48 kJ/mol
Heat of vaporization 598 kJ/mol
Molar heat capacity 24.06 J/(mol·K)
Vapor pressure

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 2742 2994 3312 3707 4212 4879
Atomic properties
Oxidation states −4, −2, −1, 0, +1,[2] +2, +3, +4, +5, +6 (a strongly acidic oxide)
Electronegativity Pauling scale: 2.16
Ionization energies
  • 1st: 684.3 kJ/mol
  • 2nd: 1560 kJ/mol
  • 3rd: 2618 kJ/mol
Atomic radius empirical: 139 pm
Covalent radius 154±5 pm

Color lines in a spectral range

Spectral lines of molybdenum

Other properties
Natural occurrence primordial
Crystal structure ​body-centered cubic (bcc)

Body-centered cubic crystal structure for molybdenum

Speed of sound thin rod 5400 m/s (at r.t.)
Thermal expansion 4.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Thermal conductivity 138 W/(m⋅K)
Thermal diffusivity 54.3 mm2/s (at 300 K)[3]
Electrical resistivity 53.4 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetic ordering paramagnetic[4]
Molar magnetic susceptibility +89.0×10−6 cm3/mol (298 K)[5]
Young’s modulus 329 GPa
Shear modulus 126 GPa
Bulk modulus 230 GPa
Poisson ratio 0.31
Mohs hardness 5.5
Vickers hardness 1400–2740 MPa
Brinell hardness 1370–2500 MPa
CAS Number 7439-98-7
History
Discovery Carl Wilhelm Scheele (1778)
First isolation Peter Jacob Hjelm (1781)
Main isotopes of molybdenum

  • v
  • e

Iso­tope Decay
abun­dance half-life (t1/2) mode pro­duct
92Mo 14.65% stable
93Mo syn 4×103 y ε 93Nb
94Mo 9.19% stable
95Mo 15.87% stable
96Mo 16.67% stable
97Mo 9.58% stable
98Mo 24.29% stable
99Mo syn 65.94 h β 99mTc
γ
100Mo 9.74% 7.1×1018 y ββ 100Ru
 Category: Molybdenum

  • view
  • talk
  • edit

| references

Molybdenum is a chemical element with the symbol Mo and atomic number 42 which is located in period 5 and group 6. The name is from Neo-Latin molybdaenum, which is based on Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead, since its ores were confused with lead ores.[6] Molybdenum minerals have been known throughout history, but the element was discovered (in the sense of differentiating it as a new entity from the mineral salts of other metals) in 1778 by Carl Wilhelm Scheele. The metal was first isolated in 1781 by Peter Jacob Hjelm.[7]

Molybdenum does not occur naturally as a free metal on Earth; it is found only in various oxidation states in minerals. The free element, a silvery metal with a grey cast, has the sixth-highest melting point of any element. It readily forms hard, stable carbides in alloys, and for this reason most of the world production of the element (about 80%) is used in steel alloys, including high-strength alloys and superalloys.

Most molybdenum compounds have low solubility in water, but when molybdenum-bearing minerals contact oxygen and water, the resulting molybdate ion MoO2−
4
is quite soluble. Industrially, molybdenum compounds (about 14% of world production of the element) are used in high-pressure and high-temperature applications as pigments and catalysts.

Molybdenum-bearing enzymes are by far the most common bacterial catalysts for breaking the chemical bond in atmospheric molecular nitrogen in the process of biological nitrogen fixation. At least 50 molybdenum enzymes are now known in bacteria, plants, and animals, although only bacterial and cyanobacterial enzymes are involved in nitrogen fixation. These nitrogenases contain an iron-molybdenum cofactor FeMoco, which is believed to contain either Mo(III) or Mo(IV).[8][9] This is distinct from the fully oxidized Mo(VI) found complexed with molybdopterin in all other molybdenum-bearing enzymes, which perform a variety of crucial functions.[10] The variety of crucial reactions catalyzed by these latter enzymes means that molybdenum is an essential element for all higher eukaryote organisms, including humans.

Characteristics[edit]

Physical properties[edit]

In its pure form, molybdenum is a silvery-grey metal with a Mohs hardness of 5.5 and a standard atomic weight of 95.95 g/mol.[11][12] It has a melting point of 2,623 °C (4,753 °F); of the naturally occurring elements, only tantalum, osmium, rhenium, tungsten, and carbon have higher melting points.[6] It has one of the lowest coefficients of thermal expansion among commercially used metals.[13]

Chemical properties[edit]

Molybdenum is a transition metal with an electronegativity of 2.16 on the Pauling scale. It does not visibly react with oxygen or water at room temperature. Weak oxidation of molybdenum starts at 300 °C (572 °F); bulk oxidation occurs at temperatures above 600 °C, resulting in molybdenum trioxide. Like many heavier transition metals, molybdenum shows little inclination to form a cation in aqueous solution, although the Mo3+ cation is known under carefully controlled conditions.[14]

Gaseous molybdenum consists of the diatomic species Mo2. That molecule is a singlet, with two unpaired electrons in bonding orbitals, in addition to 5 conventional bonds. The result is a sextuple bond.[15][16]

Isotopes[edit]

There are 35 known isotopes of molybdenum, ranging in atomic mass from 83 to 117, as well as four metastable nuclear isomers. Seven isotopes occur naturally, with atomic masses of 92, 94, 95, 96, 97, 98, and 100. Of these naturally occurring isotopes, only molybdenum-100 is unstable.[17]

Molybdenum-98 is the most abundant isotope, comprising 24.14% of all molybdenum. Molybdenum-100 has a half-life of about 1019 y and undergoes double beta decay into ruthenium-100. All unstable isotopes of molybdenum decay into isotopes of niobium, technetium, and ruthenium. Of the synthetic radioisotopes, the most stable is 93Mo, with a half-life of 4,000 years.[18]

The most common isotopic molybdenum application involves molybdenum-99, which is a fission product. It is a parent radioisotope to the short-lived gamma-emitting daughter radioisotope technetium-99m, a nuclear isomer used in various imaging applications in medicine.[19]
In 2008, the Delft University of Technology applied for a patent on the molybdenum-98-based production of molybdenum-99.[20]

Compounds[edit]

Molybdenum forms chemical compounds in oxidation states −IV and from −II to +VI. Higher oxidation states are more relevant to its terrestrial occurrence and its biological roles, mid-level oxidation states are often associated with metal clusters, and very low oxidation states are typically associated with organomolybdenum compounds. Mo and W chemistry shows strong similarities. The relative rarity of molybdenum(III), for example, contrasts with the pervasiveness of the chromium(III) compounds. The highest oxidation state is seen in molybdenum(VI) oxide (MoO3), whereas the normal sulfur compound is molybdenum disulfide MoS2.[21]

Oxidation
state
Example[22][23]
−4 Na
4
[Mo(CO)
4
]
−1 Na
2
[Mo
2
(CO)
10
]
0 Mo(CO)
6
+1 Na[C
6
H
6
Mo]
+2 MoCl
2
+3 MoBr
3
+4 MoS
2
+5 MoCl
5
+6 MoF
6

From the perspective of commerce, the most important compounds are molybdenum disulfide (MoS
2
) and molybdenum trioxide (MoO
3
). The black disulfide is the main mineral. It is roasted in air to give the trioxide:[21]

2 MoS
2
+ 7 O
2
→ 2 MoO
3
+ 4 SO
2

The trioxide, which is volatile at high temperatures, is the precursor to virtually all other Mo compounds as well as alloys. Molybdenum has several oxidation states, the most stable being +4 and +6 (bolded in the table at left).

Molybdenum(VI) oxide is soluble in strong alkaline water, forming molybdates (MoO42−). Molybdates are weaker oxidants than chromates. They tend to form structurally complex oxyanions by condensation at lower pH values, such as [Mo7O24]6− and [Mo8O26]4−. Polymolybdates can incorporate other ions, forming polyoxometalates.[24] The dark-blue phosphorus-containing heteropolymolybdate P[Mo12O40]3− is used for the spectroscopic detection of phosphorus.[25] The broad range of oxidation states of molybdenum is reflected in various molybdenum chlorides:[21]

  • Molybdenum(II) chloride MoCl2, which exists as the hexamer Mo6Cl12 and the related dianion [Mo6Cl14]2-.
  • Molybdenum(III) chloride MoCl3, a dark red solid, which converts to the anion trianionic complex [MoCl6]3-.
  • Molybdenum(IV) chloride MoCl4, a black solid, which adopts a polymeric structure.
  • Molybdenum(V) chloride MoCl5 dark green solid, which adopts a dimeric structure.
  • Molybdenum(VI) chloride MoCl6 is a black solid, which is monomeric and slowly decomposes to MoCl5 and Cl2 at room temperature.[26]

Like chromium and some other transition metals, molybdenum forms quadruple bonds, such as in Mo2(CH3COO)4 and [Mo2Cl8]4−.[21][27] The Lewis acid properties of the butyrate and perfluorobutyrate dimers, Mo2(O2CR)4 and Rh2(O2CR) 4, have been reported.[28]

The oxidation state 0 and lower are possible with carbon monoxide as ligand, such as in molybdenum hexacarbonyl, Mo(CO)6.[21][29]

History[edit]

Molybdenite—the principal ore from which molybdenum is now extracted—was previously known as molybdena. Molybdena was confused with and often utilized as though it were graphite. Like graphite, molybdenite can be used to blacken a surface or as a solid lubricant.[30] Even when molybdena was distinguishable from graphite, it was still confused with the common lead ore PbS (now called galena); the name comes from Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead.[13] (The Greek word itself has been proposed as a loanword from Anatolian Luvian and Lydian languages).[31]

Although (reportedly) molybdenum was deliberately alloyed with steel in one 14th-century Japanese sword (mfd. ca. 1330), that art was never employed widely and was later lost.[32][33] In the West in 1754, Bengt Andersson Qvist examined a sample of molybdenite and determined that it did not contain lead and thus was not galena.[34]

By 1778 Swedish chemist Carl Wilhelm Scheele stated firmly that molybdena was (indeed) neither galena nor graphite.[35][36] Instead, Scheele correctly proposed that molybdena was an ore of a distinct new element, named molybdenum for the mineral in which it resided, and from which it might be isolated. Peter Jacob Hjelm successfully isolated molybdenum using carbon and linseed oil in 1781.[13][37]

For the next century, molybdenum had no industrial use. It was relatively scarce, the pure metal was difficult to extract, and the necessary techniques of metallurgy were immature.[38][39][40] Early molybdenum steel alloys showed great promise of increased hardness, but efforts to manufacture the alloys on a large scale were hampered with inconsistent results, a tendency toward brittleness, and recrystallization. In 1906, William D. Coolidge filed a patent for rendering molybdenum ductile, leading to applications as a heating element for high-temperature furnaces and as a support for tungsten-filament light bulbs; oxide formation and degradation require that molybdenum be physically sealed or held in an inert gas.[41] In 1913, Frank E. Elmore developed a froth flotation process to recover molybdenite from ores; flotation remains the primary isolation process.[42]

During World War I, demand for molybdenum spiked; it was used both in armor plating and as a substitute for tungsten in high-speed steels. Some British tanks were protected by 75 mm (3 in) manganese steel plating, but this proved to be ineffective. The manganese steel plates were replaced with much lighter 25 mm (1.0 in) molybdenum steel plates allowing for higher speed, greater maneuverability, and better protection.[13] The Germans also used molybdenum-doped steel for heavy artillery, like in the super-heavy howitzer Big Bertha,[43] because traditional steel melts at the temperatures produced by the propellant of the one ton shell.[44] After the war, demand plummeted until metallurgical advances allowed extensive development of peacetime applications. In World War II, molybdenum again saw strategic importance as a substitute for tungsten in steel alloys.[45]

Occurrence and production[edit]

Lustrous, silvery, flat, hexagonal crystals in roughly parallel layers sit flowerlike on a rough, translucent crystalline piece of quartz.

Molybdenum is the 54th most abundant element in the Earth’s crust with an average of 1.5 parts per million and the 25th most abundant element in its oceans, with an average of 10 parts per billion; it is the 42nd most abundant element in the Universe.[13][46] The Russian Luna 24 mission discovered a molybdenum-bearing grain (1 × 0.6 µm) in a pyroxene fragment taken from Mare Crisium on the Moon.[47] The comparative rarity of molybdenum in the Earth’s crust is offset by its concentration in a number of water-insoluble ores, often combined with sulfur in the same way as copper, with which it is often found. Though molybdenum is found in such minerals as wulfenite (PbMoO4) and powellite (CaMoO4), the main commercial source is molybdenite (MoS2). Molybdenum is mined as a principal ore and is also recovered as a byproduct of copper and tungsten mining.[6]

The world’s production of molybdenum was 250,000 tonnes in 2011, the largest producers being China (94,000 t), the United States (64,000 t), Chile (38,000 t), Peru (18,000 t) and Mexico (12,000 t). The total reserves are estimated at 10 million tonnes, and are mostly concentrated in China (4.3 Mt), the US (2.7 Mt) and Chile (1.2 Mt). By continent, 93% of world molybdenum production is about evenly shared between North America, South America (mainly in Chile), and China. Europe and the rest of Asia (mostly Armenia, Russia, Iran and Mongolia) produce the remainder.[48]

In molybdenite processing, the ore is first roasted in air at a temperature of 700 °C (1,292 °F). The process gives gaseous sulfur dioxide and the molybdenum(VI) oxide:[21]

{displaystyle {ce {2MoS2 + 7O2 -> 2MoO3 + 4SO2}}}

The resulting oxide is then usually extracted with aqueous ammonia to give ammonium molybdate:

{displaystyle {ce {MoO3 + 2NH3 + H2O -> (NH4)2(MoO4)}}}

Copper, an impurity in molybdenite, is separated at this stage by treatment with hydrogen sulfide.[21] Ammonium molybdate converts to ammonium dimolybdate, which is isolated as a solid. Heating this solid gives molybdenum trioxide:[49]

{displaystyle {ce {(NH4)2Mo2O7 -> 2MoO3 + 2NH3 + H2O}}}

Crude trioxide can be further purified by sublimation at 1,100 °C (2,010 °F).

Metallic molybdenum is produced by reduction of the oxide with hydrogen:

{displaystyle {ce {MoO3 + 3H2 -> Mo + 3H2O}}}

The molybdenum for steel production is reduced by the aluminothermic reaction with addition of iron to produce ferromolybdenum. A common form of ferromolybdenum contains 60% molybdenum.[21][50]

Molybdenum had a value of approximately $30,000 per tonne as of August 2009. It maintained a price at or near $10,000 per tonne from 1997 through 2003, and reached a peak of $103,000 per tonne in June 2005.[51] In 2008, the London Metal Exchange announced that molybdenum would be traded as a commodity.[52]

Mining[edit]

Historically, the Knaben mine in southern Norway, opened in 1885, was the first dedicated molybdenum mine. It was closed in 1973 but was reopened in 2007.[53] and now produces 100,000 kilograms (98 long tons; 110 short tons) of molybdenum disulfide per year. Large mines in Colorado (such as the Henderson mine and the Climax mine)[54] and in British Columbia yield molybdenite as their primary product, while many porphyry copper deposits such as the Bingham Canyon Mine in Utah and the Chuquicamata mine in northern Chile produce molybdenum as a byproduct of copper mining.

Applications[edit]

Alloys[edit]

A plate of molybdenum copper alloy

About 86% of molybdenum produced is used in metallurgy, with the rest used in chemical applications. The estimated global use is structural steel 35%, stainless steel 25%, chemicals 14%, tool & high-speed steels 9%, cast iron 6%, molybdenum elemental metal 6%, and superalloys 5%.[55]

Molybdenum can withstand extreme temperatures without significantly expanding or softening, making it useful in environments of intense heat, including military armor, aircraft parts, electrical contacts, industrial motors, and supports for filaments in light bulbs.[13][56]

Most high-strength steel alloys (for example, 41xx steels) contain 0.25% to 8% molybdenum.[6] Even in these small portions, more than 43,000 tonnes of molybdenum are used each year in stainless steels, tool steels, cast irons, and high-temperature superalloys.[46]

Molybdenum is also valued in steel alloys for its high corrosion resistance and weldability.[46][48] Molybdenum contributes corrosion resistance to type-300 stainless steels (specifically type-316) and especially so in the so-called superaustenitic stainless steels (such as alloy AL-6XN, 254SMO and 1925hMo). Molybdenum increases lattice strain, thus increasing the energy required to dissolve iron atoms from the surface.[contradictory] Molybdenum is also used to enhance the corrosion resistance of ferritic (for example grade 444) and martensitic (for example 1.4122 and 1.4418) stainless steels.[citation needed]

Because of its lower density and more stable price, molybdenum is sometimes used in place of tungsten.[46] An example is the ‘M’ series of high-speed steels such as M2, M4 and M42 as substitution for the ‘T’ steel series, which contain tungsten. Molybdenum can also be used as a flame-resistant coating for other metals. Although its melting point is 2,623 °C (4,753 °F), molybdenum rapidly oxidizes at temperatures above 760 °C (1,400 °F) making it better-suited for use in vacuum environments.[56]

TZM (Mo (~99%), Ti (~0.5%), Zr (~0.08%) and some C) is a corrosion-resisting molybdenum superalloy that resists molten fluoride salts at temperatures above 1,300 °C (2,370 °F). It has about twice the strength of pure Mo, and is more ductile and more weldable, yet in tests it resisted corrosion of a standard eutectic salt (FLiBe) and salt vapors used in molten salt reactors for 1100 hours with so little corrosion that it was difficult to measure.[57][58]

Other molybdenum-based alloys that do not contain iron have only limited applications. For example, because of its resistance to molten zinc, both pure molybdenum and molybdenum-tungsten alloys (70%/30%) are used for piping, stirrers and pump impellers that come into contact with molten zinc.[59]

Other applications as a pure element[edit]

  • Molybdenum powder is used as a fertilizer for some plants, such as cauliflower[46]
  • Elemental molybdenum is used in NO, NO2, NOx analyzers in power plants for pollution controls. At 350 °C (662 °F), the element acts as a catalyst for NO2/NOx to form NO molecules for detection by infrared light.[60]
  • Molybdenum anodes replace tungsten in certain low voltage X-ray sources for specialized uses such as mammography.[61]
  • The radioactive isotope molybdenum-99 is used to generate technetium-99m, used for medical imaging[62] The isotope is handled and stored as the molybdate.[63]

Compounds[edit]

  • Molybdenum disulfide (MoS2) is used as a solid lubricant and a high-pressure high-temperature (HPHT) anti-wear agent. It forms strong films on metallic surfaces and is a common additive to HPHT greases — in the event of a catastrophic grease failure, a thin layer of molybdenum prevents contact of the lubricated parts.[64]
  • When combined with small amounts of cobalt, MoS2 is also used as a catalyst in the hydrodesulfurization (HDS) of petroleum. In the presence of hydrogen, this catalyst facilitates the removal of nitrogen and especiallly sulfur from the feedstock, which otherwise would poison downstream catalysts. HDS is one of the largest scale applications of catalysis in industry.[65]
  • Molybdenum oxides are important catalysts for selective oxidation of organic compounds. The production of the commodity chemicals acrylonitrile and formaldehyde relies on MoOx-based catalysts.[49]
  • Molybdenum disilicide (MoSi2) is an electrically conducting ceramic with primary use in heating elements operating at temperatures above 1500 °C in air.[66]
  • Molybdenum trioxide (MoO3) is used as an adhesive between enamels and metals.[35]
  • Lead molybdate (wulfenite) co-precipitated with lead chromate and lead sulfate is a bright-orange pigment used with ceramics and plastics.[67]
  • The molybdenum-based mixed oxides are versatile catalysts in the chemical industry. Some examples are the catalysts for the oxidation of carbon monoxide, propylene to acrolein and acrylic acid, the ammoxidation of propylene to acrylonitrile.[68][69]
  • Molybdenum carbides, nitride and phosphides can be used for hydrotreatment of rapeseed oil.[70]
  • Ammonium heptamolybdate is used in biological staining.
  • Molybdenum coated soda lime glass is used in CIGS (copper indium gallium selenide) solar cells, called CIGS solar cells.
  • Phosphomolybdic acid is a stain used in thin-layer chromatography.

Biological role[edit]

Mo-containing enzymes[edit]

Molybdenum is an essential element in most organisms; a 2008 research paper speculated that a scarcity of molybdenum in the Earth’s early oceans may have strongly influenced the evolution of eukaryotic life (which includes all plants and animals).[71]

At least 50 molybdenum-containing enzymes have been identified, mostly in bacteria.[72][73] Those enzymes include aldehyde oxidase, sulfite oxidase and xanthine oxidase.[13] With one exception, Mo in proteins is bound by molybdopterin to give the molybdenum cofactor. The only known exception is nitrogenase, which uses the FeMoco cofactor, which has the formula Fe7MoS9C.[74]

In terms of function, molybdoenzymes catalyze the oxidation and sometimes reduction of certain small molecules in the process of regulating nitrogen, sulfur, and carbon.[75] In some animals, and in humans, the oxidation of xanthine to uric acid, a process of purine catabolism, is catalyzed by xanthine oxidase, a molybdenum-containing enzyme. The activity of xanthine oxidase is directly proportional to the amount of molybdenum in the body. An extremely high concentration of molybdenum reverses the trend and can inhibit purine catabolism and other processes. Molybdenum concentration also affects protein synthesis, metabolism, and growth.[76]

Mo is a component in most nitrogenases. Among molybdoenzymes, nitrogenases are unique in lacking the molybdopterin.[77][78] Nitrogenases catalyze the production of ammonia from atmospheric nitrogen:

mathrm {N_{2}+8 H^{+}+8 e^{-}+16 ATP+16 H_{2}Olongrightarrow 2 NH_{3}+H_{2}+16 ADP+16 P_{i}}

The biosynthesis of the FeMoco active site is highly complex.[79]

Skeletal structure of a molybdopterin with a single molybdenum atom bound to both of the thiolate groups

The molybdenum cofactor (pictured) is composed of a molybdenum-free organic complex called molybdopterin, which has bound an oxidized molybdenum(VI) atom through adjacent sulfur (or occasionally selenium) atoms. Except for the ancient nitrogenases, all known Mo-using enzymes use this cofactor.

Molybdate is transported in the body as MoO42−.[76]

Human metabolism and deficiency[edit]

Molybdenum is an essential trace dietary element.[80] Four mammalian Mo-dependent enzymes are known, all of them harboring a pterin-based molybdenum cofactor (Moco) in their active site: sulfite oxidase, xanthine oxidoreductase, aldehyde oxidase, and mitochondrial amidoxime reductase.[81] People severely deficient in molybdenum have poorly functioning sulfite oxidase and are prone to toxic reactions to sulfites in foods.[82][83] The human body contains about 0.07 mg of molybdenum per kilogram of body weight,[84] with higher concentrations in the liver and kidneys and lower in the vertebrae.[46] Molybdenum is also present within human tooth enamel and may help prevent its decay.[85]

Acute toxicity has not been seen in humans, and the toxicity depends strongly on the chemical state. Studies on rats show a median lethal dose (LD50) as low as 180 mg/kg for some Mo compounds.[86] Although human toxicity data is unavailable, animal studies have shown that chronic ingestion of more than 10 mg/day of molybdenum can cause diarrhea, growth retardation, infertility, low birth weight, and gout; it can also affect the lungs, kidneys, and liver.[87][88] Sodium tungstate is a competitive inhibitor of molybdenum. Dietary tungsten reduces the concentration of molybdenum in tissues.[46]

Low soil concentration of molybdenum in a geographical band from northern China to Iran results in a general dietary molybdenum deficiency and is associated with increased rates of esophageal cancer.[89][90][91] Compared to the United States, which has a greater supply of molybdenum in the soil, people living in those areas have about 16 times greater risk for esophageal squamous cell carcinoma.[92]

Molybdenum deficiency has also been reported as a consequence of non-molybdenum supplemented total parenteral nutrition (complete intravenous feeding) for long periods of time. It results in high blood levels of sulfite and urate, in much the same way as molybdenum cofactor deficiency. Since pure molybdenum deficiency from this cause occurs primarily in adults, the neurological consequences are not as marked as in cases of congenital cofactor deficiency.[93]

A congenital molybdenum cofactor deficiency disease, seen in infants, is an inability to synthesize molybdenum cofactor, the heterocyclic molecule discussed above that binds molybdenum at the active site in all known human enzymes that use molybdenum. The resulting deficiency results in high levels of sulfite and urate, and neurological damage.[94][95]

Excretion[edit]

Most molybdenum is excreted from the human body as molybdate in the urine. Furthermore, urinary excretion of molybdenum increases as dietary molybdenum intake increases. Small amounts of molybdenum are excreted from the body in the feces by way of the bile; small amounts also can be lost in sweat and in hair.[96][97]

Excess and copper antagonism[edit]

High levels of molybdenum can interfere with the body’s uptake of copper, producing copper deficiency. Molybdenum prevents plasma proteins from binding to copper, and it also increases the amount of copper that is excreted in urine. Ruminants that consume high levels of molybdenum suffer from diarrhea, stunted growth, anemia, and achromotrichia (loss of fur pigment). These symptoms can be alleviated by copper supplements, either dietary and injection.[98] The effective copper deficiency can be aggravated by excess sulfur.[46][99]

Copper reduction or deficiency can also be deliberately induced for therapeutic purposes by the compound ammonium tetrathiomolybdate, in which the bright red anion tetrathiomolybdate is the copper-chelating agent. Tetrathiomolybdate was first used therapeutically in the treatment of copper toxicosis in animals. It was then introduced as a treatment in Wilson’s disease, a hereditary copper metabolism disorder in humans; it acts both by competing with copper absorption in the bowel and by increasing excretion. It has also been found to have an inhibitory effect on angiogenesis, potentially by inhibiting the membrane translocation process that is dependent on copper ions.[100] This is a promising avenue for investigation of treatments for cancer, age-related macular degeneration, and other diseases that involve a pathologic proliferation of blood vessels.[101][102]

In some grazing livestock, most strongly in cattle, molybdenum excess in the soil of pasturage can produce scours (diarrhea) if the pH of the soil is neutral to alkaline; see teartness.

Dietary recommendations[edit]

In 2000, the then U.S. Institute of Medicine (now the National Academy of Medicine, NAM) updated its Estimated Average Requirements (EARs) and Recommended Dietary Allowances (RDAs) for molybdenum. If there is not sufficient information to establish EARs and RDAs, an estimate designated Adequate Intake (AI) is used instead.

An AI of 2 micrograms (μg) of molybdenum per day was established for infants up to 6 months of age, and 3 μg/day from 7 to 12 months of age, both for males and females. For older children and adults, the following daily RDAs have been established for molybdenum: 17 μg from 1 to 3 years of age, 22 μg from 4 to 8 years, 34 μg from 9 to 13 years, 43 μg from 14 to 18 years, and 45 μg for persons 19 years old and older. All these RDAs are valid for both sexes. Pregnant or lactating females from 14 to 50 years of age have a higher daily RDA of 50 μg of molybdenum.

As for safety, the NAM sets tolerable upper intake levels (ULs) for vitamins and minerals when evidence is sufficient. In the case of molybdenum, the UL is 2000 μg/day. Collectively the EARs, RDAs, AIs and ULs are referred to as Dietary Reference Intakes (DRIs).[103]

The European Food Safety Authority (EFSA) refers to the collective set of information as Dietary Reference Values, with Population Reference Intake (PRI) instead of RDA, and Average Requirement instead of EAR. AI and UL defined the same as in United States. For women and men ages 15 and older the AI is set at 65 μg/day. Pregnant and lactating women have the same AI. For children aged 1–14 years, the AIs increase with age from 15 to 45 μg/day. The adult AIs are higher than the U.S. RDAs,[104] but on the other hand, the European Food Safety Authority reviewed the same safety question and set its UL at 600 μg/day, which is much lower than the U.S. value.[105]

Labeling[edit]

For U.S. food and dietary supplement labeling purposes, the amount in a serving is expressed as a percent of Daily Value (%DV). For molybdenum labeling purposes 100% of the Daily Value was 75 μg, but as of May 27, 2016 it was revised to 45 μg.[106][107] A table of the old and new adult daily values is provided at Reference Daily Intake.

Food sources[edit]

Average daily intake varies between 120 and 240 μg/day, which is higher than dietary recommendations.[87] Pork, lamb, and beef liver each have approximately 1.5 parts per million of molybdenum. Other significant dietary sources include green beans, eggs, sunflower seeds, wheat flour, lentils, cucumbers, and cereal grain.[13]

Precautions[edit]

Molybdenum dusts and fumes, generated by mining or metalworking, can be toxic, especially if ingested (including dust trapped in the sinuses and later swallowed).[86] Low levels of prolonged exposure can cause irritation to the eyes and skin. Direct inhalation or ingestion of molybdenum and its oxides should be avoided.[108][109] OSHA regulations specify the maximum permissible molybdenum exposure in an 8-hour day as 5 mg/m3. Chronic exposure to 60 to 600 mg/m3 can cause symptoms including fatigue, headaches and joint pains.[110] At levels of 5000 mg/m3, molybdenum is immediately dangerous to life and health.[111]

See also[edit]

  • List of molybdenum mines
  • Molybdenum mining in the United States

References[edit]

  1. ^ «Standard Atomic Weights: Molybdenum». CIAAW. 2013.
  2. ^ «Molybdenum: molybdenum(I) fluoride compound data». OpenMOPAC.net. Retrieved 2007-12-10.
  3. ^ Lindemann, A.; Blumm, J. (2009). Measurement of the Thermophysical Properties of Pure Molybdenum. Vol. 3. 17th Plansee Seminar.
  4. ^ Lide, D. R., ed. (2005). «Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds». CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  5. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  6. ^ a b c d Lide, David R., ed. (1994). «Molybdenum». CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 4. Chemical Rubber Publishing Company. p. 18. ISBN 978-0-8493-0474-3.
  7. ^ «It’s Elemental — The Element Molybdenum». education.jlab.org. Archived from the original on 2018-07-04. Retrieved 2018-07-03.
  8. ^ Bjornsson, Ragnar; Neese, Frank; Schrock, Richard R.; Einsle, Oliver; DeBeer, Serena (2015). «The discovery of Mo(III) in FeMoco: reuniting enzyme and model chemistry». Journal of Biological Inorganic Chemistry. 20 (2): 447–460. doi:10.1007/s00775-014-1230-6. ISSN 0949-8257. PMC 4334110. PMID 25549604.
  9. ^ Van Stappen, Casey; Davydov, Roman; Yang, Zhi-Yong; Fan, Ruixi; Guo, Yisong; Bill, Eckhard; Seefeldt, Lance C.; Hoffman, Brian M.; DeBeer, Serena (2019-09-16). «Spectroscopic Description of the E1 State of Mo Nitrogenase Based on Mo and Fe X-ray Absorption and Mössbauer Studies». Inorganic Chemistry. 58 (18): 12365–12376. doi:10.1021/acs.inorgchem.9b01951. ISSN 0020-1669. PMC 6751781. PMID 31441651.
  10. ^ Leimkühler, Silke (2020). «The biosynthesis of the molybdenum cofactors in Escherichia coli». Environmental Microbiology. 22 (6): 2007–2026. doi:10.1111/1462-2920.15003. ISSN 1462-2920. PMID 32239579.
  11. ^ Wieser, M. E.; Berglund, M. (2009). «Atomic weights of the elements 2007 (IUPAC Technical Report)» (PDF). Pure and Applied Chemistry. 81 (11): 2131–2156. doi:10.1351/PAC-REP-09-08-03. S2CID 98084907. Archived from the original (PDF) on 2012-03-11. Retrieved 2012-02-13.
  12. ^ Meija, Juris; et al. (2013). «Current Table of Standard Atomic Weights in Alphabetical Order: Standard Atomic weights of the elements». Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. Archived from the original on 2014-04-29.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  13. ^ a b c d e f g h Emsley, John (2001). Nature’s Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 262–266. ISBN 978-0-19-850341-5.
  14. ^ Parish, R. V. (1977). The Metallic Elements. New York: Longman. pp. 112, 133. ISBN 978-0-582-44278-8.
  15. ^ Merino, Gabriel; Donald, Kelling J.; D’Acchioli, Jason S.; Hoffmann, Roald (2007). «The Many Ways To Have a Quintuple Bond». J. Am. Chem. Soc. 129 (49): 15295–15302. doi:10.1021/ja075454b. PMID 18004851.
  16. ^ Roos, Björn O.; Borin, Antonio C.; Laura Gagliardi (2007). «Reaching the Maximum Multiplicity of the Covalent Chemical Bond». Angew. Chem. Int. Ed. 46 (9): 1469–72. doi:10.1002/anie.200603600. PMID 17225237.
  17. ^ Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties», Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729….3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  18. ^ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 11. CRC. pp. 87–88. ISBN 978-0-8493-0487-3.
  19. ^ Armstrong, John T. (2003). «Technetium». Chemical & Engineering News. Archived from the original on 2008-10-06. Retrieved 2009-07-07.
  20. ^ Wolterbeek, Hubert Theodoor; Bode, Peter «A process for the production of no-carrier added 99Mo». European Patent EP2301041 (A1) ― 2011-03-30. Retrieved on 2012-06-27.
  21. ^ a b c d e f g h Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1096–1104. ISBN 978-3-11-007511-3.
  22. ^ Schmidt, Max (1968). «VI. Nebengruppe». Anorganische Chemie II (in German). Wissenschaftsverlag. pp. 119–127.
  23. ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
  24. ^ Pope, Michael T.; Müller, Achim (1997). «Polyoxometalate Chemistry: An Old Field with New Dimensions in Several Disciplines». Angewandte Chemie International Edition. 30: 34–48. doi:10.1002/anie.199100341.
  25. ^ Nollet, Leo M. L., ed. (2000). Handbook of water analysis. New York, NY: Marcel Dekker. pp. 280–288. ISBN 978-0-8247-8433-1.
  26. ^ Tamadon, Farhad; Seppelt, Konrad (2013-01-07). «The Elusive Halides VCl 5 , MoCl 6 , and ReCl 6». Angewandte Chemie International Edition. 52 (2): 767–769. doi:10.1002/anie.201207552. PMID 23172658.
  27. ^ Walton, Richard A.; Fanwick, Phillip E.; Girolami, Gregory S.; Murillo, Carlos A.; Johnstone, Erik V. (2014). Girolami, Gregory S.; Sattelberger, Alfred P. (eds.). Inorganic Syntheses: Volume 36. John Wiley & Sons, Inc. pp. 78–81. doi:10.1002/9781118744994.ch16. ISBN 9781118744994.
  28. ^ Drago, R. S. , Long, J. R., and Cosmano, R. (1982) Comparison of the Coordination Chemistry and inductive Transfer through the Metal-Metal Bond in Adducts of Dirhodium and Dimolybdenum Carboxylates . Inorganic Chemistry 21, 2196-2201.
  29. ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
  30. ^ Lansdown, A. R. (1999). Molybdenum disulphide lubrication. Tribology and Interface Engineering. Vol. 35. Elsevier. ISBN 978-0-444-50032-8.
  31. ^ Melchert, Craig. «Greek mólybdos as a Loanword from Lydian» (PDF). University of North Carolina at Chapel Hill. Archived (PDF) from the original on 2013-12-31. Retrieved 2011-04-23.
  32. ^ International Molybdenum Association, «Molybdenum History»
  33. ^ Institute, American Iron and Steel (1948). Accidental use of molybdenum in old sword led to new alloy.
  34. ^ Van der Krogt, Peter (2006-01-10). «Molybdenum». Elementymology & Elements Multidict. Archived from the original on 2010-01-23. Retrieved 2007-05-20.
  35. ^ a b Gagnon, Steve. «Molybdenum». Jefferson Science Associates, LLC. Archived from the original on 2007-04-26. Retrieved 2007-05-06.
  36. ^ Scheele, C. W. K. (1779). «Versuche mit Wasserbley;Molybdaena». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 40: 238.
  37. ^ Hjelm, P. J. (1788). «Versuche mit Molybdäna, und Reduction der selben Erde». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 49: 268.
  38. ^ Hoyt, Samuel Leslie (1921). Metallography. Vol. 2. McGraw-Hill.
  39. ^ Krupp, Alfred; Wildberger, Andreas (1888). The metallic alloys: A practical guide for the manufacture of all kinds of alloys, amalgams, and solders, used by metal-workers … with an appendix on the coloring of alloys. H.C. Baird & Co. p. 60.
  40. ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. ISBN 978-0-8493-4758-0.
  41. ^ Reich, Leonard S. (2002-08-22). The Making of American Industrial Research: Science and Business at Ge and Bell, 1876–1926. p. 117. ISBN 9780521522373. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
  42. ^ Vokes, Frank Marcus (1963). Molybdenum deposits of Canada. p. 3.
  43. ^ Chemical properties of molibdenum — Health effects of molybdenum — Environmental effects of molybdenum Archived 2016-01-20 at the Wayback Machine. lenntech.com
  44. ^ Sam Kean. The Disappearing Spoon. Page 88–89
  45. ^ Millholland, Ray (August 1941). «Battle of the Billions: American industry mobilizes machines, materials, and men for a job as big as digging 40 Panama Canals in one year». Popular Science: 61. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
  46. ^ a b c d e f g h Considine, Glenn D., ed. (2005). «Molybdenum». Van Nostrand’s Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. pp. 1038–1040. ISBN 978-0-471-61525-5.
  47. ^ Jambor, J.L.; et al. (2002). «New mineral names» (PDF). American Mineralogist. 87: 181. Archived (PDF) from the original on 2007-07-10. Retrieved 2007-04-09.
  48. ^ a b «Molybdenum Statistics and Information». U.S. Geological Survey. 2007-05-10. Archived from the original on 2007-05-19. Retrieved 2007-05-10.
  49. ^ a b Sebenik, Roger F.; Burkin, A. Richard; Dorfler, Robert R.; Laferty, John M.; Leichtfried, Gerhard; Meyer-Grünow, Hartmut; Mitchell, Philip C. H.; Vukasovich, Mark S.; Church, Douglas A.; Van Riper, Gary G.; Gilliland, James C.; Thielke, Stanley A. (2000). «Molybdenum and Molybdenum Compounds». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a16_655. ISBN 3527306730. S2CID 98762721.
  50. ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. pp. 1–2. ISBN 978-0-8493-4758-0.
  51. ^ «Dynamic Prices and Charts for Molybdenum». InfoMine Inc. 2007. Archived from the original on 2009-10-08. Retrieved 2007-05-07.
  52. ^ «LME to launch minor metals contracts in H2 2009». London Metal Exchange. 2008-09-04. Archived from the original on 2012-07-22. Retrieved 2009-07-28.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  53. ^ Langedal, M. (1997). «Dispersion of tailings in the Knabena—Kvina drainage basin, Norway, 1: Evaluation of overbank sediments as sampling medium for regional geochemical mapping». Journal of Geochemical Exploration. 58 (2–3): 157–172. doi:10.1016/S0375-6742(96)00069-6.
  54. ^ Coffman, Paul B. (1937). «The Rise of a New Metal: The Growth and Success of the Climax Molybdenum Company». The Journal of Business of the University of Chicago. 10: 30. doi:10.1086/232443.
  55. ^ Pie chart of world Mo uses. London Metal Exchange.
  56. ^ a b «Molybdenum». AZoM.com Pty. Limited. 2007. Archived from the original on 2011-06-14. Retrieved 2007-05-06.
  57. ^ Smallwood, Robert E. (1984). «TZM Moly Alloy». ASTM special technical publication 849: Refractory metals and their industrial applications: a symposium. ASTM International. p. 9. ISBN 9780803102033.
  58. ^ «Compatibility of Molybdenum-Base Alloy TZM, with LiF-BeF2-ThF4-UF4«. Oak Ridge National Laboratory Report. December 1969. Archived from the original on 2011-07-10. Retrieved 2010-09-02.
  59. ^ Cubberly, W. H.; Bakerjian, Ramon (1989). Tool and manufacturing engineers handbook. Society of Manufacturing Engineers. p. 421. ISBN 978-0-87263-351-3.
  60. ^ Lal, S.; Patil, R. S. (2001). «Monitoring of atmospheric behaviour of NOx from vehicular traffic». Environmental Monitoring and Assessment. 68 (1): 37–50. doi:10.1023/A:1010730821844. PMID 11336410. S2CID 20441999.
  61. ^ Lancaster, Jack L. «Ch. 4: Physical determinants of contrast» (PDF). Physics of Medical X-Ray Imaging. University of Texas Health Science Center. Archived from the original (PDF) on 2015-10-10.
  62. ^ Gray, Theodore (2009). The Elements. Black Dog & Leventhal. pp. 105–107. ISBN 1-57912-814-9.
  63. ^ Gottschalk, A. (1969). «Technetium-99m in clinical nuclear medicine». Annual Review of Medicine. 20 (1): 131–40. doi:10.1146/annurev.me.20.020169.001023. PMID 4894500.
  64. ^ Winer, W. (1967). «Molybdenum disulfide as a lubricant: A review of the fundamental knowledge» (PDF). Wear. 10 (6): 422–452. doi:10.1016/0043-1648(67)90187-1. hdl:2027.42/33266.
  65. ^ Topsøe, H.; Clausen, B. S.; Massoth, F. E. (1996). Hydrotreating Catalysis, Science and Technology. Berlin: Springer-Verlag.
  66. ^ Moulson, A. J.; Herbert, J. M. (2003). Electroceramics: materials, properties, applications. John Wiley and Sons. p. 141. ISBN 978-0-471-49748-6.
  67. ^ International Molybdenum Association Archived 2008-03-09 at the Wayback Machine. imoa.info.
  68. ^ Fierro, J. G. L., ed. (2006). Metal Oxides, Chemistry and Applications. CRC Press. pp. 414–455.
  69. ^ Centi, G.; Cavani, F.; Trifiro, F. (2001). Selective Oxidation by Heterogeneous Catalysis. Kluwer Academic/Plenum Publishers. pp. 363–384.
  70. ^ Horáček, Jan; Akhmetzyanova, Uliana; Skuhrovcová, Lenka; Tišler, Zdeněk; de Paz Carmona, Héctor (1 April 2020). «Alumina-supported MoNx, MoCx and MoPx catalysts for the hydrotreatment of rapeseed oil». Applied Catalysis B: Environmental. 263: 118328. doi:10.1016/j.apcatb.2019.118328. ISSN 0926-3373. S2CID 208758175.
  71. ^ Scott, C.; Lyons, T. W.; Bekker, A.; Shen, Y.; Poulton, S. W.; Chu, X.; Anbar, A. D. (2008). «Tracing the stepwise oxygenation of the Proterozoic ocean». Nature. 452 (7186): 456–460. Bibcode:2008Natur.452..456S. doi:10.1038/nature06811. PMID 18368114. S2CID 205212619.
  72. ^ Enemark, John H.; Cooney, J. Jon A.; Wang, Jun-Jieh; Holm, R. H. (2004). «Synthetic Analogues and Reaction Systems Relevant to the Molybdenum and Tungsten Oxotransferases». Chem. Rev. 104 (2): 1175–1200. doi:10.1021/cr020609d. PMID 14871153.
  73. ^ Mendel, Ralf R.; Bittner, Florian (2006). «Cell biology of molybdenum». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Molecular Cell Research. 1763 (7): 621–635. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.03.013. PMID 16784786.
  74. ^ Russ Hille; James Hall; Partha Basu (2014). «The Mononuclear Molybdenum Enzymes». Chem. Rev. 114 (7): 3963–4038. doi:10.1021/cr400443z. PMC 4080432. PMID 24467397.
  75. ^ Kisker, C.; Schindelin, H.; Baas, D.; Rétey, J.; Meckenstock, R. U.; Kroneck, P. M. H. (1999). «A structural comparison of molybdenum cofactor-containing enzymes» (PDF). FEMS Microbiol. Rev. 22 (5): 503–521. doi:10.1111/j.1574-6976.1998.tb00384.x. PMID 9990727. Archived (PDF) from the original on 2017-08-10. Retrieved 2017-10-25.
  76. ^ a b Mitchell, Phillip C. H. (2003). «Overview of Environment Database». International Molybdenum Association. Archived from the original on 2007-10-18. Retrieved 2007-05-05.
  77. ^ Mendel, Ralf R. (2013). «Chapter 15 Metabolism of Molybdenum». In Banci, Lucia (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 12. Springer. doi:10.1007/978-94-007-5561-10_15 (inactive 31 December 2022). ISBN 978-94-007-5560-4.{{cite book}}: CS1 maint: DOI inactive as of December 2022 (link) electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
  78. ^
    Chi Chung, Lee; Markus W., Ribbe; Yilin, Hu (2014). «Chapter 7. Cleaving the N,N Triple Bond: The Transformation of Dinitrogen to Ammonia by Nitrogenases«. In Peter M.H. Kroneck; Martha E. Sosa Torres (eds.). The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 14. Springer. pp. 147–174. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_6. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416393.
  79. ^ Dos Santos, Patricia C.; Dean, Dennis R. (2008). «A newly discovered role for iron-sulfur clusters». PNAS. 105 (33): 11589–11590. Bibcode:2008PNAS..10511589D. doi:10.1073/pnas.0805713105. PMC 2575256. PMID 18697949.
  80. ^ Schwarz, Guenter; Belaidi, Abdel A. (2013). «Chapter 13. Molybdenum in Human Health and Disease». In Astrid Sigel; Helmut Sigel; Roland K. O. Sigel (eds.). Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 13. Springer. pp. 415–450. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_13. ISBN 978-94-007-7499-5. PMID 24470099.
  81. ^ Mendel, Ralf R. (2009). «Cell biology of molybdenum». BioFactors. 35 (5): 429–34. doi:10.1002/biof.55. PMID 19623604. S2CID 205487570.
  82. ^ Blaylock Wellness Report, February 2010, page 3.
  83. ^ Cohen, H. J.; Drew, R. T.; Johnson, J. L.; Rajagopalan, K. V. (1973). «Molecular Basis of the Biological Function of Molybdenum. The Relationship between Sulfite Oxidase and the Acute Toxicity of Bisulfite and SO2«. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 70 (12 Pt 1–2): 3655–3659. Bibcode:1973PNAS…70.3655C. doi:10.1073/pnas.70.12.3655. PMC 427300. PMID 4519654.
  84. ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. p. 1384. ISBN 978-0-12-352651-9.
  85. ^ Curzon, M. E. J.; Kubota, J.; Bibby, B. G. (1971). «Environmental Effects of Molybdenum on Caries». Journal of Dental Research. 50 (1): 74–77. doi:10.1177/00220345710500013401. S2CID 72386871.
  86. ^ a b «Risk Assessment Information System: Toxicity Summary for Molybdenum». Oak Ridge National Laboratory. Archived from the original on September 19, 2007. Retrieved 2008-04-23.
  87. ^ a b Coughlan, M. P. (1983). «The role of molybdenum in human biology». Journal of Inherited Metabolic Disease. 6 (S1): 70–77. doi:10.1007/BF01811327. PMID 6312191. S2CID 10114173.
  88. ^ Barceloux‌, Donald G.; Barceloux, Donald (1999). «Molybdenum». Clinical Toxicology. 37 (2): 231–237. doi:10.1081/CLT-100102422. PMID 10382558.
  89. ^ Yang, Chung S. (1980). «Research on Esophageal Cancer in China: a Review» (PDF). Cancer Research. 40 (8 Pt 1): 2633–44. PMID 6992989. Archived (PDF) from the original on 2015-11-23. Retrieved 2011-12-30.
  90. ^ Nouri, Mohsen; Chalian, Hamid; Bahman, Atiyeh; Mollahajian, Hamid; et al. (2008). «Nail Molybdenum and Zinc Contents in Populations with Low and Moderate Incidence of Esophageal Cancer» (PDF). Archives of Iranian Medicine. 11 (4): 392–6. PMID 18588371. Archived from the original (PDF) on 2011-07-19. Retrieved 2009-03-23.
  91. ^ Zheng, Liu; et al. (1982). «Geographical distribution of trace elements-deficient soils in China». Acta Ped. Sin. 19: 209–223.
  92. ^ Taylor, Philip R.; Li, Bing; Dawsey, Sanford M.; Li, Jun-Yao; Yang, Chung S.; Guo, Wande; Blot, William J. (1994). «Prevention of Esophageal Cancer: The Nutrition Intervention Trials in Linxian, China» (PDF). Cancer Research. 54 (7 Suppl): 2029s–2031s. PMID 8137333. Archived (PDF) from the original on 2016-09-17. Retrieved 2016-07-01.
  93. ^ Abumrad, N. N. (1984). «Molybdenum—is it an essential trace metal?». Bulletin of the New York Academy of Medicine. 60 (2): 163–71. PMC 1911702. PMID 6426561.
  94. ^ Smolinsky, B; Eichler, S. A.; Buchmeier, S.; Meier, J. C.; Schwarz, G. (2008). «Splice-specific Functions of Gephyrin in Molybdenum Cofactor Biosynthesis». Journal of Biological Chemistry. 283 (25): 17370–9. doi:10.1074/jbc.M800985200. PMID 18411266.
  95. ^ Reiss, J. (2000). «Genetics of molybdenum cofactor deficiency». Human Genetics. 106 (2): 157–63. doi:10.1007/s004390051023. PMID 10746556.
  96. ^ Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.; Carr, Timothy P. (2016-10-05). Advanced Nutrition and Human Metabolism. Cengage Learning. ISBN 978-1-337-51421-7.
  97. ^ Turnlund, J. R.; Keyes, W. R.; Peiffer, G. L. (October 1995). «Molybdenum absorption, excretion, and retention studied with stable isotopes in young men at five intakes of dietary molybdenum». The American Journal of Clinical Nutrition. 62 (4): 790–796. doi:10.1093/ajcn/62.4.790. ISSN 0002-9165. PMID 7572711.
  98. ^ Suttle, N. F. (1974). «Recent studies of the copper-molybdenum antagonism». Proceedings of the Nutrition Society. 33 (3): 299–305. doi:10.1079/PNS19740053. PMID 4617883.
  99. ^ Hauer, Gerald Copper deficiency in cattle Archived 2011-09-10 at the Wayback Machine. Bison Producers of Alberta. Accessed Dec. 16, 2010.
  100. ^ Nickel, W (2003). «The Mystery of nonclassical protein secretion, a current view on cargo proteins and potential export routes». Eur. J. Biochem. 270 (10): 2109–2119. doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03577.x. PMID 12752430.
  101. ^ Brewer GJ; Hedera, P.; Kluin, K. J.; Carlson, M.; Askari, F.; Dick, R. B.; Sitterly, J.; Fink, J. K. (2003). «Treatment of Wilson disease with ammonium tetrathiomolybdate: III. Initial therapy in a total of 55 neurologically affected patients and follow-up with zinc therapy». Arch Neurol. 60 (3): 379–85. doi:10.1001/archneur.60.3.379. PMID 12633149.
  102. ^ Brewer, G. J.; Dick, R. D.; Grover, D. K.; Leclaire, V.; Tseng, M.; Wicha, M.; Pienta, K.; Redman, B. G.; Jahan, T.; Sondak, V. K.; Strawderman, M.; LeCarpentier, G.; Merajver, S. D. (2000). «Treatment of metastatic cancer with tetrathiomolybdate, an anticopper, antiangiogenic agent: Phase I study». Clinical Cancer Research. 6 (1): 1–10. PMID 10656425.
  103. ^ Institute of Medicine (2000). «Molybdenum». Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington, DC: The National Academies Press. pp. 420–441. doi:10.17226/10026. ISBN 978-0-309-07279-3. PMID 25057538. S2CID 44243659.
  104. ^ «Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies» (PDF). 2017. Archived from the original (PDF) on 2017-08-28. Retrieved 2017-09-10.
  105. ^ Tolerable Upper Intake Levels For Vitamins And Minerals (PDF), European Food Safety Authority, 2006, archived from the original (PDF) on 2016-03-16, retrieved 2017-09-10
  106. ^ «Federal Register May 27, 2016 Food Labeling: Revision of the Nutrition and Supplement Facts Labels. FR page 33982» (PDF). Archived (PDF) from the original on August 8, 2016. Retrieved September 10, 2017.
  107. ^ «Daily Value Reference of the Dietary Supplement Label Database (DSLD)». Dietary Supplement Label Database (DSLD). Archived from the original on 7 April 2020. Retrieved 16 May 2020.
  108. ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum». The REMBAR Company, Inc. 2000-09-19. Archived from the original on March 23, 2007. Retrieved 2007-05-13.
  109. ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum Powder». CERAC, Inc. 1994-02-23. Archived from the original on 2011-07-08. Retrieved 2007-10-19.
  110. ^ «NIOSH Documentation for IDLHs Molybdenum». National Institute for Occupational Safety and Health. 1996-08-16. Archived from the original on 2007-08-07. Retrieved 2007-05-31.
  111. ^ «CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Molybdenum». www.cdc.gov. Archived from the original on 2015-11-20. Retrieved 2015-11-20.

Bibliography[edit]

  • Lettera di Giulio Candida al signor Vincenzo Petagna — Sulla formazione del molibdeno. Naples: Giuseppe Maria Porcelli. 1785.

External links[edit]

Wikimedia Commons has media related to Molybdenum.

Look up molybdenum in Wiktionary, the free dictionary.

  • Molybdenum at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
  • Mineral & Exploration – Map of World Molybdenum Producers 2009
  • «Mining A Mountain» Popular Mechanics, July 1935 pp. 63–64
  • Site for global molybdenum info
  • CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards

Молибден в таблице менделеева занимает 42 место, в 5 периоде.

Символ Mo
Номер 42
Атомный вес 95.9500000
Латинское название Molybdaenum
Русское название Молибден

Как самостоятельно построить электронную конфигурацию? Ответ здесь

Электронная схема молибдена

Mo: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5

Короткая запись:
Mo: [Kr]5s1 4d5

Такое же количество электронов как и атом молибдена имеют:
Zr-2, Tc+1

Порядок заполнения оболочек атома молибдена (Mo) электронами:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d →
5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.

На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ — до 6, на
‘d’ — до 10 и на ‘f’ до 14

Молибден имеет 42 электрона,
заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:

Элемент Mo является исключением!

2 электрона на 1s-подуровне

2 электрона на 2s-подуровне

6 электронов на 2p-подуровне

2 электрона на 3s-подуровне

6 электронов на 3p-подуровне

2 электрона на 4s-подуровне

10 электронов на 3d-подуровне

6 электронов на 4p-подуровне

1 электрон на 5s-подуровне

5 электронов на 4d-подуровне

Степень окисления молибдена

Атомы молибдена в соединениях имеют степени окисления 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2.

Степень окисления — это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле
между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается
заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается,
то степень окисления положительная.

Ионы молибдена

Валентность Mo

Атомы молибдена в соединениях проявляют валентность VI, V, IV, III, II, I.

Валентность молибдена характеризует способность атома Mo к образованию хмических связей.
Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании
химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:

Число химических связей, которыми данный атом соединён с другими атомами

Валентность не имеет знака.

Квантовые числа Mo

Квантовые числа определяются последним электроном в конфигурации,
для атома Mo эти числа имеют значение N = 4, L = 2, Ml = 2, Ms = +½

Видео заполнения электронной конфигурации (gif):

Как записать электронную схему молибдена

Результат:
электронная схема молибдена

Энергия ионизации

Чем ближе электрон к центру атома — тем больше энергии необходимо, что бы его оторвать.
Энергия, затрачиваемая на отрыв электрона от атома называется энергией ионизации и обозначается Eo.
Если не указано иное, то энергия ионизации — это энергия отрыва первого электрона, также существуют энергии
ионизации для каждого последующего электрона.

Энергия ионизации Mo:
Eo = 684 кДж/моль

— Что такое ион читайте в статье.


Перейти к другим элементам таблицы менделеева

Где Mo в таблице менделеева?

Таблица Менделеева

Скачать таблицу менделеева в хорошем качестве

Молибден
Блестящий металл серебристо-белого цвета
Молибден
Название, символ, номер Молибден / Molybdaenum (Mo), 42
Атомная масса
(молярная масса)
95,96(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Kr] 4d5 5s1
Радиус атома 139 пм
Ковалентный радиус 130 пм
Радиус иона (+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электроотрицательность 2,16 (шкала Полинга)
Электродный потенциал −0,2
Степени окисления 6, 5, 4, 3, 2
Энергия ионизации
(первый электрон)
 684,8 (7,10) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.) 10,22 г/см³
Температура плавления 2623 °C
Температура кипения 4885 K
Уд. теплота плавления 28 кДж/моль
Уд. теплота испарения ~590 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 23,93 Дж/(K·моль)
Молярный объём 9,4 см³/моль
Структура решётки кубическая объёмноцентрированая
Параметры решётки 3,147 Å
Температура Дебая 450 K
Теплопроводность (300 K) 138 Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-98-7

Молибден — элемент шестой группы (по старой классификации — побочной подгруппы шестой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum). Простое вещество молибден — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.

Содержание

  • 1 История и происхождение названия
  • 2 Нахождение в природе
    • 2.1 Месторождения
    • 2.2 В космосе
  • 3 Добыча
    • 3.1 Генетические группы и промышленные типы месторождений
  • 4 Получение
  • 5 Физические свойства
    • 5.1 Изотопы
  • 6 Химические свойства
  • 7 Применение
  • 8 Биологическая роль
    • 8.1 Круговорот азота
    • 8.2 Микроэлемент
  • 9 Стоимость
  • 10 Физиологическое действие

История и происхождение названия

Открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, который, прокаливая молибденовую кислоту, получил MoO3. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1781 году восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязнённый углеродом и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 году получил Й. Берцелиус восстановлением оксида водородом.

Название происходит от др.-греч. μόλυβδος, означающего «свинец». Оно дано из-за внешнего сходства молибденита (MoS2), минерала, из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, со свинцовым блеском (PbS). Вплоть до XVIII века молибденит не отличали от графита из-за свинцового блеска, эти минералы носили общее название «молибден».

Нахождение в природе

Содержание в земной коре — 3⋅10−4 % по массе. В свободном виде молибден не встречается. В земной коре молибден распространён относительно равномерно. Меньше всего содержат молибдена ультраосновные и карбонатные породы (0,4—0,5 г/т). Концентрация молибдена в породах повышается по мере увеличения SiO2. Молибден находится также в морской и речной воде, в золе растений, в углях и нефти. Содержание молибдена в морской воде колеблется от 8,9 до 12,2 мкг/л для разных океанов и акваторий. Общим является то, что воды вблизи берега и верхние слои меньше обогащены молибденом, чем воды на глубине и вдали от берега. Наиболее высокие концентрации молибдена в породах связаны с акцессорными минералами (магнетит, ильменит, сфен), однако основная масса его заключена в полевых шпатах и меньше в кварце. Молибден в породах находится в следующих формах: молибдатной и сульфидной в виде микроскопических и субмикроскопических выделений, изоморфной и рассеянной (в породообразующих минералах). Молибден обладает большим сродством с серой, чем с кислородом, и в рудных телах образуется сульфид четырёхвалентного молибдена — молибденит. Для кристаллизации молибденита наиболее благоприятны восстановительная среда и повышенная кислотность. В поверхностных условиях образуются преимущественно кислородные соединения MO6+. В первичных рудах молибденит встречается в ассоциации с вольфрамитом и висмутином, с минералами меди (медно-порфировые руды), а также с галенитом, сфалеритом и урановой смолкой (в низкотемпературных гидротермальных месторождениях). Хотя молибденит считается устойчивым сульфидом по отношению к кислым и щелочным растворителям, в природных условиях при длительном воздействии воды и кислорода воздуха молибденит окисляется, и молибден может интенсивно мигрировать с образованием вторичных минералов. Этим можно объяснить повышенные концентрации молибдена в осадочных отложениях — углистых и кремнисто-углистых сланцах и углях.

Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS2 (60 % Mo), повеллит CaMoO4 (48 % Mo), молибдит Fe(MoO4)3·nH2O (60 % Mo) и вульфенит PbMoO4.

Месторождения

Крупные месторождения молибдена известны в США, Мексике, Чили, Канаде, Австралии, Норвегии, России. В России молибден выпускают на Сорском ферромолибденовом заводе. Более 7 % от мировых запасов молибдена расположены в Армении, причем 90 % из них сосредоточены в Каджаранском медно-молибденовом месторождении.

В космосе

Аномально высокое содержание молибдена наблюдается в звёздных образованиях, состоящих из красного гиганта (или сверхгиганта), внутри которого находится нейтронная звезда — объектах Ландау — Торна — Житковой.

Добыча

Залежи молибдена и его добыча по странам

Страна Залежи (тыс. т) 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2014
 США 2700 37,6 32,3 29,9 41,5 58,0 59,8 59,4 68,2
 Китай 3000 28,2 30,33 32,22 29,0 40,0 43,94 46,0 103,0
 Чили 1905 33,5 29,5 33,4 41,48 47,75 43,28 41,1 48,8
 Перу 850 8,35 8,32 9,63 9,6 17,32 17,21 17,25 17,0
 Канада 95 8,56 7,95 8,89 5,7 7,91 7,27 8,0 9,7
 Россия 360 3,93 4,29 3,57 3,11 3,84 3,94 4,16 4,8
 Мексика 135 5,52 3,43 3,52 3,7 4,25 2,52 4,0 14,4
 Армения 635 3,4 3,6 3,5 3,0 2,75 3,0 3,0 7,1
 Иран 120 2,6 2,4 2,4 1,5 2,0 2,0 2,5 4,0
 Монголия 294 1,42 1,59 1,6 1,7 1,19 1,2 1,5 2,0
 Узбекистан 203 0,58 0,5 0,5 0,5 0,57 0,6 0,5 0,5
 Болгария 10 0,4 0,4 0,2 0,2 0,2 0,4 0,4 ?
 Казахстан 130 0,09 0,05 0,05 0,23 0,23 0,25 0,4
 Киргизия 100 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ?
Прочие 1002
Итого 11539 134,4 124,91 129,63 141,47 186,26 185,66 188,71

Генетические группы и промышленные типы месторождений

1. Контактово-метасоматические (скарновые).

2. Гидротермальные.

А. Высокотемпературные (грейзеновые).
Б. Среднетемпературные.
а. кварц-молибденитовые.
б. кварц-сфалерит-галенит-молибденитовые.
в. кварц-халькопирит-молибденитовые (меднопорфировые руды).
г. настуран-молибденитовые.

Получение

Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида MoO3:

 2MoS2 + 7O2 ⟶ 2MoO3 + 4SO2 ,

который подвергают дополнительной очистке. Далее MoO3 восстанавливают водородом:

 MoO3 + 3H2 ⟶ Mo + 3H2O

Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).

Физические свойства

Молибден — светло-серый металл с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (a = 3,14 Å; z = 2; пространственная группа Im3m), парамагнитен, шкала Мооса определяет его твёрдость 4,5 баллами. Механические свойства, как и у большинства металлов, определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой (чем чище металл, тем он мягче). Обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения. Молибден является тугоплавким металлом с температурой плавления 2620 °C и температурой кипения 4639 °C.

Изотопы

Основная статья: Изотопы молибдена

Природный молибден состоит из семи изотопов: 92Mo (15,86 % по массе),94Mo (9,12 %), 95Mo (15,70 %), 96Mo (16,50 %), 97Mo (9,45 %), 98Mo (23,75 %) и 100Mo (9,62 %). Шесть из них стабильны, 100Mo слаборадиоактивен (период полураспада 8,5⋅1018 лет, что в миллиард раз больше возраста Вселенной). Из искусственных изотопов самым стабильным является 93Mo, с периодом полураспада 4 тысячи лет, период полураспада остальных изотопов не превышает 3 суток.

Химические свойства

При комнатной температуре на воздухе молибден устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида MoO3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.

Mo образует оксид молибдена (IV) MoO2 и ряд оксидов, промежуточных между MoO3 и MoO2.

С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или MoO3 с F2 получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С йодом известен только дийодид молибдена MoI2. Молибден образует оксигалогениды: MoOF4, MoOCl4, MoO2F2, MoO2Cl2, MoO2Br2, MoOBr3 и другие.

При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS2, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe2. Известны карбиды молибдена Mo2C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi2.

Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. При действии восстановителей — сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других на слабокислые (pH=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Mo2O5·H2O, Mo4O11·H2O и Mo8O23·8H2O.

Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, xH2O· MoO3 (парамолибдат аммония 3(NH4)2O·7MoO3·zH2O; CaMoO4, Fe2(MoO4)3 — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [MoO4].

При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Mo7O266−, тетра-(мета-) Mo4O132−, окта- Mo8O264− и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием MoO3 с оксидами металлов.

Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, M+1M+3(MoO4)2, M+15M+3(MoO4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя K0,28MoO3. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.

Применение

Молибден используется для легирования сталей как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампах накаливания. Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы, MoS2 используется как твёрдая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы 93Mo (T1/2 = 6,95 ч) и 99Mo (T1/2 = 66 ч) — изотопные индикаторы.

Молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость. Обычно при легировании одновременно с увеличением твёрдости растёт и хрупкость металла. Известны случаи использования молибдена при изготовлении в Японии холодного оружия в XI—XIII веках.

Молибден-99 используется для получения технеция-99, который используется в медицине при диагностике онкологических и некоторых других заболеваний. Общее мировое производство молибдена-99 составляет около 12 000 кюри в неделю (из расчёта активности на шестой день), стоимость молибдена-99 — 46 млн долларов за 1 грамм (470 долларов за 1 Ки).

В 2005 году мировые поставки молибдена (в пересчёте на чистый молибден) составили, по данным «Sojitz Alloy Division», 172,2 тыс. тонн (в 2003 году — 144,2 тыс. тонн). Чистый монокристаллический молибден используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-ЭДС 780 мкВ/К). Трёхокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока.

Молибден применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов и теплоизоляции. Дисилицид молибдена применяется в качестве нагревателей в печах с окислительной атмосферой, работающих до 1800 °C.

Из молибдена изготовляются крючки-держатели тела накала ламп накаливания, в том числе ламп накаливания общего назначения.

Молибденовая проволока диаметром 0,05—0,2 мм используется в проволочных электроэрозионных станках для резки металлов с очень высокой точностью (до 0,01 мм), в том числе и заготовок большой толщины (до 500 мм). В отличие от медной и латунной проволоки, которые используются однократно в подобных станках, молибденовая — многоразовая (~300—500 метров хватает на 30—80 часов непрерывной работы), что несколько уменьшает точность обработки, но повышает её скорость и снижает её стоимость.

Биологическая роль

Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано в 1953 году, с открытием влияния этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Молибденоэнзимы катализируют гидроксилирование различных субстратов. Альдегидоксидаза окисляет и нейтрализует различные пиримидины, пурины, птеридины. Ксантиноксидаза катализирует преобразование гипоксантинов в ксантины, а ксантины — в мочевую кислоту. Сульфитоксидаза катализирует преобразование сульфита в сульфат.

Недостаток молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает её утилизацию в организме.

Круговорот азота

Молибден входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента для связывания атмосферного азота (распространён у бактерий и архей).

Микроэлемент

Микроколичества молибдена необходимы для нормального развития организмов, используется в составе микроэлементной подкормки, в частности, под ягодные культуры.

Влияет на размножение (у растений).

Стоимость

На 2016 год стоимость молибдена составляет около 11 750 USD за тонну.

Физиологическое действие

Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути, при длительном вдыхании — неизлечимое и необратимое заболевание (пневмокониоз). Также могут развиться полиартралгии, артрозы, гипотония, в крови может снизиться концентрация гемоглобина, число эритроцитов и лейкоцитов.

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

  1 2                             3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8 Uue Ubn Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs  

Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Соединения молибдена

Борид димолибдена (MoB2)
Борид молибдена (MoB)
Бромид молибдена (II) (MoBr2)
Бромид молибдена (III) (MoBr3)
Бромид молибдена (IV) (MoBr4)
Гексакарбонил молибдена (Mo(CO)6)
Гексамер дибромида молибдена (II) ([Mo6Br8]Br4)
Гексамер дииодида молибдена (II) ([Mo6I8]I4)
Гексамер дихлорида молибдена (II) ([Mo6Cl8]Cl4)
Гидроксид молибдена (III) (Mo(OH)3)
Гидроксид молибдена (V) (MoO(OH)3)
Диборид молибдена (MoB2)
Диборид тримолибдена (Mo3B2)
Диоксидибромид молибдена (VI) (MoO2Br2)
Диоксидифторид молибдена (VI) (MoO2F2)
Диоксидихлорид молибдена (VI) (MoO2Cl2)
Дифосфид молибдена (MoP2)
Дисилицид молибдена (MoSi2)
Йодид молибдена (II) (MoI2)
Карбид молибдена (MoC)
Карбид димолибдена (Mo2C)
Молибдат аммония ((NH4)2MoO4)
Молибдат бария (BaMoO4)
Молибдат калия (K2MoO4)
Молибдат кальция (CaMoO4)
Молибдат магния (MgMoO4)
Молибдат натрия (Na2MoO4)
Молибдат свинца (PbMoO4)
Молибдат стронция (SrMoO4)
Молибденовая кислота (H2MoO4)
Молибденовые сини
Нитрид молибдена (MoN)
Оксид молибдена (II) (MoO)
Оксид молибдена (III) (Mo2O3)
Оксид молибдена (IV) (MoO2)
Оксид молибдена (V) (Mo2O5)
Оксид молибдена (VI) (MoO3)
Окситетрафторид молибдена (VI) (MoOF4)
Окситетрахлорид молибдена (VI) (MoOCl4)
Парамолибдат аммония ((NH4)6Mo7O24)
Пентаборид димолибдена (Mo2B5)
Сульфид молибдена (III) (Mo2S3)
Сульфид молибдена (IV) (MoS2)
Сульфид молибдена (VI) (MoS3)
Фосфид молибдена (MoP)
Фосфид тримолибдена (Mo3P)
Фторид молибдена (III) (MoF3)
Фторид молибдена (V) (MoF5)
Фторид молибдена (VI) (MoF6)
Хлорид молибдена (II) (MoCl2)
Хлорид молибдена (III) (MoCl3)
Хлорид молибдена (IV) (MoCl4)

Хлорид молибдена (V) (MoCl5)

Молибден, свойства атома, химические и физические свойства.

Mo 42  Молибден

95,96(2)      1s2s2p3s3p6 3d10 4s2 4p6 4d5s1

Молибден — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 42. Расположен в 6-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе шестой группы), пятом периоде периодической системы.

Общие сведения

Свойства атома молибдена

Химические свойства молибдена

Физические свойства молибдена

Кристаллическая решётка молибдена

Дополнительные сведения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Общие сведения:

100 Общие сведения  
101 Название Молибден
102 Прежнее название
103 Латинское название Molybdaenum
104 Английское название Molybdenum
105 Символ Mo
106 Атомный номер (номер в таблице) 42
107 Тип Металл
108 Группа Переходный, тяжёлый, редкий, тугоплавкий, цветной металл
109 Открыт Карл Вильгельм Шееле, Швеция, 1778 г.
110 Год открытия 1778 г.
111 Внешний вид и пр. Блестящий металл серебристо-белого цвета
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации
115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,00011 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 1,0·10-6 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 5,0·10-7 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 9,0·10-7 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,00012 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 0,00001 %

Свойства атома молибдена:

200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса) 95,96(2) а.е.м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2 2s2p3s3p6 3d10 4s4p6 4d5 5s1
203 Электронная оболочка K2 L8 M18 N13 O1 P0 Q0 R0

Электронная оболочка молибдена

204 Радиус атома (вычисленный) 190  пм
205 Эмпирический радиус атома* 154 пм
206 Ковалентный радиус* 154 пм
207 Радиус иона (кристаллический) Mo3+

83 (6) пм,

Mo4+
79 (6) пм

Mo5+

75 (6) пм,

Mo6+

73 (6) пм

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 42 электрона, 42 протона, 54 нейтрона
210 Семейство (блок) элемент d-семейства
211 Период в периодической таблице 5
212 Группа в периодической таблице 6-ая группа (по старой классификации – побочная подгруппа 6-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Молибдена

Химические свойства молибдена:

300 Химические свойства  
301 Степени окисления -4, -2, -1, 0, +1,+2, +3, +4, +5, +6
302 Валентность II, III, IV, V, VI
303 Электроотрицательность 2,16 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 684,32 кДж/моль (7,09243(4) эВ)
305 Электродный потенциал Mo3+ + 3e → Mo, Eo = -0,2 В
306 Энергия сродства атома к электрону 88,516(7) кДж/моль (0,7473(3) эВ)

Физические свойства молибдена:

400 Физические свойства
401 Плотность* 10,28 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело),

9,33 г/см3 (при температуре плавления 2623 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость)

402 Температура плавления* 2623 °C (2896 K, 4753 °F)
403 Температура кипения* 4639 °C (4912 K, 8382 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 37,48 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 598 кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении 0,251 Дж/г·K (при 25 °C),
0,272 Дж/г·K (при 0-100 °C)
410 Молярная теплоёмкость* 24,06 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 9,33 см³/моль
412 Теплопроводность 138 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),

138 Вт/(м·К) (при 300 K)

413 Коэффициент теплового расширения 4,8 мкм/(М·К) (при 25 °С)
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура
416 Критическое давление
417 Критическая плотность
418 Тройная точка
419 Давление паров (мм.рт.ст.) 0,01 мм.рт.ст. (при 2525 °C),
0,1 мм.рт.ст. (при 2775 °C),
1 мм.рт.ст. (при 3107 °C),
10 мм.рт.ст. (при 3540 °C),
100 мм.рт.ст. (при 4115 °C)
420 Давление паров (Па) 1 Па (при 2742 K),

10 Па (при 2994 K),

100 Па (при 3312 K),

1 кПа (при 3707 K),

10 кПа (при 4212 K),

100 кПа (при 4879 K)

421 Стандартная энтальпия образования ΔH 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
423 Стандартная энтропия вещества S 28,6 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp 24,1 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость
427 Магнитный тип Парамагнитный материал
428 Точка Кюри
429 Объемная магнитная восприимчивость +1,203·10-4
430 Удельная магнитная восприимчивость +1,17·10-8
431 Молярная магнитная восприимчивость +72,0·10-6 см3/моль  (при 298 K)
432 Электрический тип Проводник
433 Электропроводность в твердой фазе 20,0·106 См/м
434 Удельное электрическое сопротивление 53,4 нОм·м (при 20 °C)
435 Сверхпроводимость при температуре 0,92 K
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу 5,5
440 Твёрдость по Бринеллю 1370-2500 МПа
441 Твёрдость по Виккерсу 1400-2740 МПа
442 Скорость звука 5400 м/с (при 20 °C) (тонкий стержень)
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга 329 ГПа
450 Модуль сдвига 126 ГПа
451 Объемный модуль упругости 230 ГПа
452 Коэффициент Пуассона 0, 31
453 Коэффициент преломления

Кристаллическая решётка молибдена:

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1
512 Структура решётки Кубическая объёмно-центрированная

Кристаллическая решетка молибдена

513 Параметры решётки 3,147 Å
514 Отношение c/a
515 Температура Дебая 450 K
516 Название пространственной группы симметрии Im_ 3m
517 Номер пространственной группы симметрии 229

Дополнительные сведения:

900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7439-98-7

Примечание:

205* Эмпирический радиус атома молибдена согласно [1] и [3] составляет 139 пм.

206* Ковалентный радиус молибдена согласно [1] и [3] составляет 154±5 пм и 130 пм соответственно.

401* Плотность молибдена согласно [3] и [4] составляет 10,22 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело).

402* Температура плавления молибдена согласно [4] составляет 2620 °С (2893,15 K, 4748 °F).

403* Температура кипения молибдена согласно [3] и [4] [Россия] составляет 4611,85 °С (4885 K, 8333,33 °F) и 4630 °С (4903,15 K, 8366 °F) соответственно.

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) молибдена согласно [3] и [4] составляет 28 кДж/моль и 36,4 кДж/моль соответственно.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) молибдена согласно [4] составляет 582,4 кДж/моль.

410* Молярная теплоёмкость молибдена согласно [3] составляет 23,93 Дж/(K·моль).

Источники:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Molybdän
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Молибден
  4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=252

[know]

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева


Коэффициент востребованности
2 345

МОЛИБДЕН — универсальный металл

Молибденит люди узнали давно. Только его сходство с галенитом и графитом сыграло плохую шутку. Все три минерала называли одинаково — Molybdaena.

Содержание

  • 1 Родом из Швеции
  • 2 Свойства металла
  • 3 Добыча, месторождения
  • 4 Как получить Molybdaenum
  • 5 Плюсы и минусы металла
  • 6 Применение: от лампочки до ракеты
  • 7 Цена на LME

Родом из Швеции

История открытия металла родилась в Швеции. В середине XVIII века шведский химик А.Ф. Кронштедт предположил, что под именем Molybdaena скрываются разные вещества. После серии экспериментов К.В. Шееле (тоже швед) получил «Wasserbleyerde», особую белую землю, и дал ей название молибденовая кислота.

А в 1782 году П.Я. Гьельм (конечно, тоже швед) получил королек из молибденовой кислоты.

Молибден

Гьельм был счастлив:

«Радуюсь, что мы теперь обладаем металлом – молибденом!».

Свойства металла

Молибден элемент

Молибден, Molybdaenum (Mo) — элемент № 42, расположенный в шестой группе 5-го периода таблицы Менделеева. Его относят к переходным металлам.

Некоторые характеристики элемента:

  • плотность 10,2 г/см³;
  • кристаллическая решетка объемноцентрированная, кубическая;
  • температура плавления 2623°C;
  • парамагнитен;
  • твердость по шкале Мооса 4,5.

Химические свойства во многом обусловлены степенями окисления: +2, +3, +4, +5, +6 (последняя самая устойчивая).

С водородом и азотом металл практически не реагирует.

При нормальных условиях молибден не вступает в реакции с газами воздуха. Начинает окисляться при нагреве выше 400°С.

При воздействии восстановителей в слабокислой среде образует молибденовые сини. Эти вещества используют как красители (например, в окраске шелка).

Свойства атома
Название, символ, номер Молибде́н / Molybdaenum (Mo), 42
Атомная масса
(молярная масса)
95,96(2)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Kr] 4d5 5s1
Радиус атома 139 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 130 пм
Радиус иона (+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электроотрицательность 2,16 (шкала Полинга)
Электродный потенциал −0,2
Степени окисления 6, 5, 4, 3, 2
Энергия ионизации
(первый электрон)
 684,8 (7,10) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 10,22 г/см³
Температура плавления 2623 °C
Температура кипения 4885 K
Уд. теплота плавления 28 кДж/моль
Уд. теплота испарения ~590 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 23,93[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём 9,4 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая объёмноцентрированая
Параметры решётки 3,147 Å
Температура Дебая 450 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 138 Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-98-7

Добыча, месторождения

Молибден — металл редкий. В природе его нахождение в чистом виде исключено.

Известно почти два десятка молибденсодержащих минералов:

Минерал Содержание рудообразующего металла
Молибденит 57-60%
Ферримолибдит 40-60%
Повелит 48%
Вульфенит 27–46%
Зейригит До 24%

Другие содержащие молибден руды (чиллагит, комозит, кехлинит, иордизит и другие) не представляют интереса для промышленного использования.

Значимые месторождения металла принадлежат:

  • США;
  • Чили;
  • Канаде;
  • Казахстану;
  • Перу;
  • Китаю.

Рейтинг добычи молибденовых руд возглавляет Китай, на втором месте с большим отрывом США, на третьем месте Чили.

В Госбалансе запасов полезных ископаемых РФ числятся 34 месторождения молибдена.

Происхождением молибденовые руды из скарновых, грейзеновых, гидротермальных месторождений.

Содержание редкого металла в земной коре всего 0,02%. А ведь он необходим для существования человека, как биологического вида. Зато в космосе молибдена подозрительно много. Особенно им богаты красные гиганты — звезды-старики, у которых «все в прошлом».

Как получить Molybdaenum

Получение молибдена можно разделить на несколько стадий:

  1. Методом флотации обогащают руду. В результате получают молибденовые концентраты, их три марки.
  2. Производство из концентратов MoO3, т.н. «огарка», из огарка путем возгонки или химической переработки выделяют чистый молибденовый ангидрид. Чистота продукта не менее 99,975%.
  3. Молибденовый порошок с размером зерен 0,5-2 мкм получают восстановлением ангидрида водородом.
Марки молибдена Особенности
МЧ, МЧВП Металл без присадок
МРН Присадок нет, но есть примеси
МК Содержит кремнещелочную присадку
ЦМ Присадка — цирконий и/или титан
МР Сплав с рением
МВ Сплав с вольфрамом

Плюсы и минусы металла

Свойства молибдена диктуют его хорошие и плохие стороны.

Достоинства Недостатки
Высокая удельная прочность Сварные швы очень хрупкие
Высокий модуль упругости Маленькая пластичность при низких температурах
Прекрасная термостойкость Невысокая окалийность
Большая коррозионная устойчивость Упрочнение наклепкой возможно при температуре до 800°С
Низкий коэффициент расширения при нагреве

Молибденовая трубка

Молибденовая трубка

Применение: от лампочки до ракеты

  • Большую часть продукции из молибдена потребляет радиоэлектроника.
  • Увеличивается использование металла в ракетной технике: для обшивки спускаемых ракет и капсул, в соплах ракетных двигателей, в ракетах на твердом топливе.
  • Молибденовую проволоку используют для производства термопар, ламп накаливания, нагревателей высокотемпературных электропечей.
  • Молибденовые ленты и проволока востребованы в светотехнической промышленности, из них делают электроды для плавки стекла.
  • Распространено применение молибдена и его сплавов в атомной энергетике, в производстве трубопроводов охлаждения, оболочек тепловыделяющих сборок.
  • Больше 2/3 произведенного металла используют в металлургии, как легирующую добавку к стали.
  • Сульфид молибдена — отличная высокотемпературная смазка для деталей, им покрывают пули, его используют при производстве керамических изделий как добавку в глину (для получения синего или красного цветов).

Обработка металла давлением проще, чем аналогичная обработка вольфрама.

Цена на LME

Стоимость тонны молибдена на Лондонской бирже металлов 24000 долларов США.

admin

admin

Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

Оценка статьи:

Загрузка…

Молибден, свойства атома, химические и физические свойства.

Mo 42  Молибден

95,96(2)      1s2s2p3s3p6 3d10 4s2 4p6 4d5s1

Молибден — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 42. Расположен в 6-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе шестой группы), пятом периоде периодической системы.

Атом и молекула молибдена. Формула молибдена. Строение атома молибдена

Изотопы и модификации молибдена

Свойства молибдена (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства молибдена

Химические свойства молибдена. Взаимодействие молибдена. Химические реакции с молибденом

Получение молибдена

Применение молибдена

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Атом и молекула молибдена. Формула молибдена. Строение атома молибдена:

Молибден (лат. Molybdaenum, от др.-греч. μόλυβδος – «свинец») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Mo и атомным номером 42. Расположен в 6-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе шестой группы), пятом периоде периодической системы.

Молибден – металл. Относится к переходным металлам. Относится группе тяжёлых, редких, тугоплавких, цветных металлов.

Молибден обозначается символом Mo.

Как простое вещество молибден при нормальных условиях представляет собой  металл светло-серого цвета.

Молекула молибдена одноатомна.

Химическая формула молибдена Mo.

Электронная конфигурация атома молибдена 1s2 2s2p3s3p6 3d10 4s2 4p6 4d5s1. Потенциал ионизации (первый электрон) атома молибдена равен 7,10 эВ (684,8 кДж/моль).

Строение атома молибдена. Атом молибдена состоит из положительно заряженного ядра (+42), вокруг которого по пяти оболочкам движутся 42 электрона. При этом 41 электрон находится на внутреннем уровне, а 1 электрон – на внешнем. Поскольку молибден расположен в пятом периоде, оболочек всего пять. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. Третья и четвертая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Пятая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внутреннем энергетическом уровне атома молибдена на 4d-орбитали находится пять неспаренных электрона. На внешнем энергетическом уровне атома молибдена на s-орбитали находится один неспаренный электрон. В свою очередь ядро атома молибдена состоит из 42 протона и 54 нейтрона. Молибден относится к элементам d-семейства.

Радиус атома молибдена (вычисленный) составляет 190 пм.

Атомная масса атома молибдена составляет 95,96(2) а. е. м.

Изотопы и модификации молибдена:

Свойства молибдена (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru

100 Общие сведения  
101 Название Молибден
102 Прежнее название
103 Латинское название Molybdaenum
104 Английское название Molybdenum
105 Символ Mo
106 Атомный номер (номер в таблице) 42
107 Тип Металл
108 Группа Переходный, тяжёлый, редкий, тугоплавкий, цветной металл
109 Открыт Карл Вильгельм Шееле, Швеция, 1778 г.
110 Год открытия 1778 г.
111 Внешний вид и пр. Блестящий металл серебристо-белого цвета
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации
115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,00011 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 1,0·10-6 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 5,0·10-7 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 9,0·10-7 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,00012 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 0,00001 %
200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса) 95,96(2) а. е. м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2 2s2p3s3p6 3d10 4s4p6 4d5 5s1
203 Электронная оболочка K2 L8 M18 N13 O1 P0 Q0 R0

Электронная оболочка молибдена

204 Радиус атома (вычисленный) 190  пм
205 Эмпирический радиус атома* 154 пм
206 Ковалентный радиус* 154 пм
207 Радиус иона (кристаллический) Mo3+

83 (6) пм,

Mo4+
79 (6) пм

Mo5+

75 (6) пм,

Mo6+

73 (6) пм

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 42 электрона, 42 протона, 54 нейтрона
210 Семейство (блок) элемент d-семейства
211 Период в периодической таблице 5
212 Группа в периодической таблице 6-ая группа (по старой классификации – побочная подгруппа 6-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Электронная оболочка молибдена
300 Химические свойства  
301 Степени окисления -4, -2, -1, 0, +1,+2, +3, +4, +5, +6
302 Валентность II, III, IV, V, VI
303 Электроотрицательность 2,16 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 684,32 кДж/моль (7,09243(4) эВ)
305 Электродный потенциал Mo3+ + 3e → Mo, Eo = -0,2 В
306 Энергия сродства атома к электрону 88,516(7) кДж/моль (0,7473(3) эВ)
400 Физические свойства
401 Плотность* 10,28 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело),

9,33 г/см3 (при температуре плавления 2623 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость)

402 Температура плавления* 2623 °C (2896 K, 4753 °F)
403 Температура кипения* 4639 °C (4912 K, 8382 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 37,48 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 598 кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении 0,251 Дж/г·K (при 25 °C),
0,272 Дж/г·K (при 0-100 °C)
410 Молярная теплоёмкость* 24,06 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 9,33 см³/моль
412 Теплопроводность 138 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),

138 Вт/(м·К) (при 300 K)

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1
512 Структура решётки Кубическая объёмно-центрированная

Кристаллическая решетка молибдена

513 Параметры решётки 3,147 Å
514 Отношение c/a
515 Температура Дебая 450 K
516 Название пространственной группы симметрии Im_ 3m
517 Номер пространственной группы симметрии 229
900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7439-98-7

Примечание:

205* Эмпирический радиус атома молибдена согласно [1] и [3] составляет 139 пм.

206* Ковалентный радиус молибдена согласно [1] и [3] составляет 154±5 пм и 130 пм соответственно.

401* Плотность молибдена согласно [3] и [4] составляет 10,22 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело).

402* Температура плавления молибдена согласно [4] составляет 2620 °С (2893,15 K, 4748 °F).

403* Температура кипения молибдена согласно [3] и [4] [Россия] составляет 4611,85 °С (4885 K, 8333,33 °F) и 4630 °С (4903,15 K, 8366 °F) соответственно.

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) молибдена согласно [3] и [4] составляет 28 кДж/моль и 36,4 кДж/моль соответственно.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) молибдена согласно [4] составляет 582,4 кДж/моль.

410* Молярная теплоёмкость молибдена согласно [3] составляет 23,93 Дж/(K·моль).

Физические свойства молибдена:

Химические свойства молибдена. Взаимодействие молибдена. Химические реакции с молибденом:

Получение молибдена:

Применение молибдена:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Источники:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Molybdän
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Молибден
  4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=252
  5. https://chemicalstudy.ru/molibden-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

молибден атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле молибдена 
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

Коэффициент востребованности
2 448

42 НиобийМолибденТехнеций

Периодическая система элементов

42Mo

Cubic-body-centered.svg

Electron shell 042 Molybdenum.svg

Внешний вид простого вещества

Molybdenum crystaline fragment and 1cm3 cube.jpg
Темно-серебристый металл

Свойства атома
Имя, символ, номер

Молибде́н / Molybdaenum (Mo), 42

Атомная масса
(молярная масса)

95,94 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Kr] 4d5 5s1

Радиус атома

139 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

130 пм

Радиус иона

(+6e) 62 (+4e) 70 пм

Электроотрицательность

2,16 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

-0,2

Степени окисления

6, 5, 4, 3, 2

Энергия ионизации
(первый электрон)

684,8 (7,10) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

10,22 г/см³

Температура плавления

2890 K

Температура кипения

4885 K

Теплота плавления

28 кДж/моль

Теплота испарения

~590 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

23,93[1] Дж/(K·моль)

Молярный объём

9,4 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Параметры решётки

3,147 Å

Температура Дебая

450 K

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) 138 Вт/(м·К)

Молибде́н — элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum). Простое вещество молибден (CAS-номер: 7439-98-7) — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.

Содержание

  • 1 История и происхождение названия
  • 2 Нахождение в природе
    • 2.1 Месторождения
    • 2.2 Генетические группы и промышленные типы месторождений
  • 3 Получение
  • 4 Физические свойства
  • 5 Химические свойства
  • 6 Применение
  • 7 Биологическая роль
    • 7.1 Круговорот азота
    • 7.2 Микроэлемент
  • 8 Стоимость
  • 9 Физиологическое действие
  • 10 См. также
  • 11 Примечания
  • 12 Ссылки

История и происхождение названия

Открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, который, прокаливая молибденовую кислоту, получил МоО3. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1782 г. восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 году получил Й. Берцелиус.

Название происходит от др.-греч. μόλυβδος, означающего «свинец». Оно дано из-за внешнего сходства молибденита (MoS2), минерала из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, со свинцовым блеском (PbS). Вплоть до XVIII в. молибденит не отличали от графита и свинцового блеска, эти минералы носили общее название «молибден».

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 3·10−4% по массе. В свободном виде молибден не встречается. В земной коре молибден распространён относительно равномерно. Меньше всего содержат молибдена ультраосновные и карбонатные породы (0,4 — 0,5 г/т). Концентрация молибдена в породах повышается по мере увеличения SiO2. Молибден находится также в морской и речной воде, в золе растений, в углях и нефти. Содержание молибдена в морской воде колеблется от 8,9 до 12,2 мкг/л[2] для разных океанов и акваторий. Общим является то, что воды вблизи берега и верхние слои меньше обогащены молибденом, чем воды на глубине и вдали от берега. Наиболее высокие концентрации молибдена в породах связаны с акцессорными минералами (магнетит, ильменит, сфен), однако основная масса его заключена в полевых шпатах и меньше в кварце. Молибден в породах находится в следующих формах: молибдатной и сульфидной в виде микроскопических и субмикроскопических выделений, изоморфной и рассеянной (в породообразующих минералах). Молибден обладает большим сродством с серой, чем с кислородом, и в рудных телах образуется сульфид четырёхвалентного молибдена — молибденит. Для кристаллизации молибденита наиболее благоприятны восстановительная среда и повышенная кислотность. В поверхностных условиях образуются преимущественно кислородные соединения Мо6+. В первичных рудах молибденит встречается в ассоциации с вольфрамитом и висмутином, с минералами меди (медно-порфировые руды), а также с галенитом, сфалеритом и урановой смолкой (в низкотемпературных гидротермальных месторождениях). Хотя молибденит считается устойчивым сульфидом по отношению к кислым и щелочным растворителям, в природных условиях при длительном воздействии воды и кислорода воздуха молибденит окисляется и молибден может интенсивно мигрировать с образованием вторичных минералов. Этим можно объяснить повышенные концентрации молибдена в осадочных отложениях — углистых и кремнисто-углистых сланцах и углях.

Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS2 (60 % Mo), повеллит СаМоО4 (48 % Мо), молибдит Fe(MoO4)3·nH2O (60 % Mo) и вульфенит PbMoO4.

Месторождения

Крупные месторождения молибдена известны в США, Мексике, Чили, Канаде, Австралии, Норвегии, России[3]. Более 7 % от мировых запасов молибдена расположены в Армении[4], причем 90% из них сосредоточены в Каджаранском медно-молибденовом месторождении.

Генетические группы и промышленные типы месторождений

1. Контактово-метасоматические (скарновые)

2. Гидротермальные

А. Высокотемпературные (грейзеновые)

Б. Среднетемпературные

а. кварц-молибденитовые

б. кварц-сфалерит-галенит-молибденитовые

в. кварц-халькопирит-молибденитовые (меднопорфировые руды)

г. настуран-молибденитовые.

Получение

Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида МоО3:

mathsf{2MoS_2 + 7O_2 rightarrow 2MoO_3 + 4SO_2}

который подвергают дополнительной очистке. Далее МоО3 восстанавливают водородом:

mathsf{MoO_3 + 3H_2 rightarrow Mo + 3H_2O}

Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).

Физические свойства

Молибден — светло-серый металл с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (a = 3,14 Å; z = 2; пространственная группа Im3m), парамагнитен, шкала Мооса определяет его твердость 4.5 баллами[5]. Механические свойства, как и у большинства металлов, определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой (чем чище металл, тем он мягче). Обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения. Молибден является тугоплавким металлом c температурой плавления 2620 °C и температурой кипения — 4639 °C.

Химические свойства

При комнатной температуре на воздухе молибден устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида МоО3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.

Мо образует 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 MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С иодом известен только дийодид молибдена MoI2. Молибден образует оксигалогениды: MoOF4, MoOCl4, MoO2F2, MoO2Cl2, MoO2Br2, MoOBr3 и другие.

При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS2, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe2. Известны карбиды молибдена Mo2C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi2.

Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. При действии восстановителей — сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других 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-) Мо7О266−, тетра-(мета-) Мо4О132−, окта- Мо8О264− 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 K0,26MoO3 и синяя К0,28МоО3. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.

Применение

Молибден используется для легирования сталей, как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления 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, MoS2 используется как твердая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы изотопные индикаторы.

Молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость. Обычно при легировании одновременно с увеличением прочности растет и хрупкость металла. Известны случаи использования молибдена при изготовлении в Японии холодного оружия в XI—XIII вв[6].

Молибден-99 используется для получения технеция-99, который используется в медицине при диагностике онкологических и некоторых других заболеваний. Общее мировое производство молибдена-99 составляет около 12 000 Кюри в неделю (из расчёта активности на шестой день), стоимость молибдена-99 — 46 млн долларов за 1 грамм (470 долларов за 1 Ки)[7].

В 2005 году мировые поставки молибдена (в пересчёте на чистый молибден) составили, по данным «Sojitz Alloy Division», 172,2 тыс. тонн (в 2003—144,2 тыс. тонн). Чистый монокристаллический молибден используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-э.д.с 780 мкВ/К). Трёхокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока.

Молибден применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов и теплоизоляции. Дисилицид молибдена применяется в качестве нагревателей в печах с окислительной атмосферой, работающих до 1800 °С.

Биологическая роль

Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано[кем?] в 1953 г, с открытием влияния этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Молибденоэнзимы катализируют гидроксилирование различных субстратов. Альдегидоксидаза окисляет и нейтрализует различные пиримидины, пурины, птеридины. Ксантиноксидаза катализирует преобразование гипоксантинов в ксантины, а ксантины — в мочевую кислоту. Сульфитоксидаза катализирует преобразование сульфита в сульфат.

Недостаток молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает ее утилизацию в организме.

Круговорот азота

Молибден входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента для связывания атмосферного азота (распространён у бактерий и архей).

Микроэлемент

Микроколичества молибдена необходимы для нормального развития организмов, используется в составе микроэлементной подкормки, в частности, под ягодные культуры.

Влияет на размножение (у растений).

Стоимость

На 2012 год стоимость молибдена составляет около $32 500 за тонну[8].

Физиологическое действие

Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути.

См. также

  • Спинифекс-Ридж — крупнейшее месторождение молибдена в Австралии.
  • Каджаранское медно-молибденовое месторождение — самое крупное месторождение молибдена на территории бывшего СССР.

Примечания

  1. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 125. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
  2. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
  3. Молибден в Химической энциклопедии
  4. Результаты деятельности ЗАО «Зангезурский медно-молибденовый комбинат» (Армения) в I квартале 2005 г.
  5. Поваренных А. С. Твердость минералов. — АН УССР, 1963. — С. 197-208. — 304 с.
  6. Гуревич Ю. Г. Загадка булатного узора. — М.: Знание, 1985. — 192 с. стр. 15 — 19.
  7. Молибден-99 — текущее состояние дел. Доклад из США
  8. Биржевые цены на молибден — Металл Торг.Ру — новости, аналитика и цены: металлопрокат, черные и цветные металлы, лом, сталь, метизы, арматура, балка, трубы, швеллер, лист, уго …

Ссылки

commons: Молибден на Викискладе?
  • Молибден в Популярной библиотеке химических элементов
  • Молибден на Webelements
  • Молибден-99 начали производить в Димитровграде
  • В ульяновской области начато производство молибдена-99
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
Щелочные металлы  Щёлочноземельные металлы  Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы Другие металлы Металлоиды Другие неметаллы Галогены Инертные газы
 Просмотр этого шаблона Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Элементы расположены в порядке возрастания стандартного электродного потенциала.

Соединения молибдена

Борид димолибдена (MoB2) • Борид молибдена (MoB) • Бромид молибдена(II) (MoBr2) • Бромид молибдена(III) (MoBr3) • Бромид молибдена(IV) (MoBr4) • Гексакарбонил молибдена (Mo(CO)6) • Гексамер дибромида молибдена(II) ([Mo6Br8]Br4) • Гексамер дииодида молибдена(II) ([Mo6I8]I4) • Гексамер дихлорида молибдена(II) ([Mo6Cl8]Cl4) • Гидроксид молибдена(III) (Mo(OH)3) • Гидроксид молибдена(V) (MoO(OH)3) • Диборид молибдена (MoB2) • Диборид пентамолибдена (Mo5B2) • Диборид тримолибдена (Mo3B2) • Диоксидибромид молибдена(VI) (MoO2Br2) • Диоксидифторид молибдена(VI) (MoO2F2) • Диоксидихлорид молибдена(VI) (MoO2Cl2) • Дифосфид молибдена (MoP2) • Дисилицид молибдена (MoSi2) Иодид молибдена(II) (MoI2) • Карбид молибдена (MoC) • Карбид димолибдена (Mo2C) • Молибдат аммония ((NH4)2MoO4) • Молибдат бария (BaMoO4) • Молибдат калия (K2MoO4) • Молибдат кальция (CaMoO4) • Молибдат магния (MgMoO4) • Молибдат натрия (Na2MoO4) • Молибдат свинца (PbMoO4) • Молибдат стронция (SrMoO4) • Молибденовая кислота (H2MoO4) • Молибденовые сини • Нитрид молибдена (MoN) • Оксид молибдена(II) (MoO) • Оксид молибдена(III) (Mo2O3) • Оксид молибдена(IV) (MoO2) • Оксид молибдена(V) (Mo2O5) • Оксид молибдена(VI) (MoO3) • Окситетрафторид молибдена(VI) (MoOF4) • Окситетрахлорид молибдена(VI) (MoOCl4) • Парамолибдат аммония ((NH4)6Mo7O24) • Сульфид молибдена(III) (Mo2S3) • Сульфид молибдена(IV) (MoS2) • Сульфид молибдена(VI) (MoS3) • Фосфид молибдена (MoP) • Фосфид тримолибдена (Mo3P) • Фторид молибдена(III) (MoF3) • Фторид молибдена(V) (MoF5) • Фторид молибдена(VI) (MoF6) • Хлорид молибдена(II) (MoCl2) • Хлорид молибдена(III) (MoCl3) • Хлорид молибдена(IV) (MoCl4) • Хлорид молибдена(V) (MoCl5)

  • Молекулярная диагностика иркутск телефон регистратуры
  • Молекулярная диагностика братск подбельского телефон
  • Молекулярная диагностика ангарск телефон
  • Молекулярка на рабочего штаба номер телефона
  • Молекулярка иркутск новоленино телефон