Molybden

Molybden
Atomové číslo	42
Relativní atomová hmotnost	95,94 amu
Registrační číslo CAS	7439-98-7
Elektronová konfigurace	[Kr] 4d5 5s1
Elektronegativita (Pauling)	1,8
Teplota tání	2623 °C (2896 K)
Teplota varu	4639 °C (4912 K)
Hustota	10,28 g.cm-3
Hustota při teplotě tání	9,33 g.cm-3

Molybden, chemická značka Mo, (lat. molybdaenum), je kovový prvek 6. skupiny periodické soustavy prvků. Praktické využití nalézá hlavně jako složka vysoce legovaných ocelí a při výrobě průmyslových katalyzátorů.

[editovat] Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Elementární molybden je to stříbřitý až šedobílý, tvrdý a křehký kov se značně vysokým bodem tání. Krystaluje v tělesně centrované kubické mřížce.

Na vzduchu je za normální teploty stálý, stejně tak je odolný i vůči působení vody. S vodíkem nereaguje a nevytváří žádné hydridy.

Vůči působení minerálních kyselin je poměrně stálý, především oxidačně působící kyseliny pasivují jeho povrch a chrání jej tak před dalším napadením. Stejně tak je odolný vůči roztokům alkalických hydroxidů.

Poměrně snadno se rozpouští v kyselině chlorovodíkové i lučavce královské. Nejsnáze se kovový molybden rozkládá alkalickým tavením napřiklad se směsí dusičnanu draselného a hydroxidu sodného (KNO₃ + NaOH). Po zahřátí reaguje s mnoha nekovy za vzniku převážně intersticiálních sloučenin.

Ve sloučeninách se molybden vyskytuje v řadě různých mocenství od Mo⁺² a po Mo⁺⁶ a v rozsáhlé škále různých barev.

[editovat] Historie

Roku 1778 švédský chemik C. W. Scheele vyizoloval z minerálu molybdenitu oxid dosud neznámého prvku. P. J. Hjelm připravil z tohoto oxidu kovový molybden redukcí dřevěným uhlím. Název molybden pochází z řeckého pojmenování olova molybdos, které označovalo jakýkoliv měkký černý materiál vhodný ke psaní.

[editovat] Výskyt a výroba

Molybden je na Zemi poměrně vzácný, jeho obsah se odhaduje na 1,5 - 8 mg/kg v zemské kůře. V mořské vodě se však molybden nachází v koncentraci až 0,01 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom molybdenu na 10 miliard atomů vodíku.

minerál molybdenit

V rudách se vyskytuje jen v nízkých koncentracích. Nejvýznamnější rudou je molybdenit (sulfid molybdeničitý, MoS₂), jehož ložiska se nacházejí především v Coloradu v USA. Dalšími rudami jsou wulfenit, molybdenan olovnatý, (PbMoO₄) a powellit (Ca(Mo,W)O₄).

Molybdenit jako MoS₂ se těží buď samostaný nebo se získává při výrobě mědi. Po přečištění flotací se pražením převede na oxid molybdenový podle rovnice:

2 MoS₂ + 5 O₂ → 2 MoO₃ + 2 SO₂

Ten se buď využívá přímo, nebo se aluminotermicky převede na ferromolybden, který nachází použití při výrobě korozivzdorných ocelí.

Čistý molybden se vyrábí redukcí oxidu molybdenu vodíkem.

MoO₃ + 3 H₂ → Mo + 3 H₂O

Ionty molybdenu jsou také obsaženy v proteinovém komplexu nitrogenáza, který je využíván mutualistickými fixátory (zpravidla gramnegativní bakterie, mikrosymbionti - zejména Rhizobium) atmosferického molekulárního dusíku, přičemž dochází k obohacování půdy.

[editovat] Využití

Základní praktické využití nalézá molybden v metalurgii při výrobě speciálních ocelí. Již poměrně malé množství molybdenu ve slitině výrazně zvyšuje její tvrdost, mechanickou a korozní odolnost. Proto se z molybdenových ocelí vyrábějí silně mechanicky namáhané součásti strojů jako například hlavně děl, geologické vrtné hlavice a nástroje pro kovoobrábění. Také se z molybdenu dělá povrchová vrstva pístních kroužků V chemickém průmyslu je materiálem pro reaktory, pracující v silně korozivním prostředí za vysokých tlaků a teplot.

Používá se pro výrobu petrochemických katalyzátorů, sloužících k odstranění sirných sloučenin z ropy a ropných produktů.

[editovat] Sloučeniny

Chemie sloučenin molybdenu je značně pestrá a komplikovaná. Již pouhý fakt, že se molybden vyskytuje v 5 různých valenčních stavech od od Mo⁺² a po Mo⁺⁶, které mohou poměrně snadno přecházet mezi sebou je důvodem, že chemie molybdenu je spíše předmětem diplomových prací než praktického uplatnění v běžném životě. Většina chemiků se jistě setkala s faktem, že mnohé z bohatého spektra jeho sloučenin vykazují nízkou rozpustnost, což v praxi znamená, že je poměrně velmi obtížné udržet rozpuštěný molybden kompletně v roztoku po delší dobu. Analýza obsahu molybdenu v roztoku se pak někdy stává soutěží s časem, kdy je nutno provést příslušnou operaci dříve, než z roztoku vypadne nějaká pestře zbarvená nerozpustná sloučenina molybdenu.

Pro molybden je navíc typická tvorba tzv. heteropolykyselin, polymerních sloučenin molybdenu, kyslíku a vodíku bez přesného stechiometrického vzorce.

V praxi má technologický význam například sulfid molybdeničitý, MoS₂ - černá práškovitá sloučenina, která se používá jako lubrikant (mazadlo) v prostředích s vysokou teplotou nebo s extrémním tlakovým namáháním.

Dále se můžeme prakticky setkat se solemi kyseliny molybdenové H₂MoO₄ - molybdenany, které jsou složkou některých barevných pigmentů a nalézají uplatnění v analytické chemii.

[editovat] Biologický význam

Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu

Molybden

Wikislovník obsahuje slovníkovou definici slova molybden.

Přestože je molybden přítomen v živých tkáních živočichů a rostlin pouze ve stopovém množství, je nezbytný pro správné fungování běžných životních funkcí. Bylo prokázáno, že se aktivně účastní v řadě enzymatických systémů, které jsou zodpovědné za metabolismus železa a detoxikaci sulfidů. Významnou roli hraje molybden i prevenci zubního kazu a jeho přítomnost zvyšuje tvrdost zubní skloviny.

Nedostatek molybdenu může vést k anémii, přispívá k zvýšenému výskytu záchvatů astmatu, zvýšené kazivosti zubů a zhoršení ochrany proti infekci močového měchýře. Podle některých zdrojů je nedostatek molybdenu ve stravě příčinou depresivních stavů a může vést k impotenci.

Hlavním přirozeným zdrojem molybdenu v potravě jsou luštěniny, celozrnné pečivo a listová zelenina.