Molybden
| Molybden | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ↓ Periodická tabulka ↓ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Obecné | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Název, značka, číslo | Molybden, Mo, 42 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cizojazyčné názvy | lat. Molybdenum | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupina, perioda, blok | 6. skupina, 5. perioda, blok d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemická skupina | Přechodné kovy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Koncentrace v zemské kůře | 1,5 až 8 ppm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Koncentrace v mořské vodě | 0,01 mg/l | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhled | Šedobílý, tvrdý a křehký kov | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identifikace | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Registrační číslo CAS | 7439-98-7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Relativní atomová hmotnost | 95,96 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomový poloměr | 139 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalentní poloměr | 154 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Iontový poloměr | 62 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronová konfigurace | [Kr] 4d5 5s1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidační čísla | −II, -I, I, II, III, IV, V, VI | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativita (Paulingova stupnice) | 2,16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionizační energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| První | 684,3 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Druhá | 1560 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Třetí | 1618 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Látkové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Krystalografická soustava | Krychlová, prostorově centrovaná | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molární objem | 9,38×10−6 m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mechanické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota | 10,28 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupenství | Pevné | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tvrdost | 5,5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tlak syté páry | 100 Pa při 3312K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rychlost zvuku | 6190 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tepelná vodivost | 138 W⋅m−1⋅K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termodynamické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota tání | 2622,85 °C (2 896 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota varu | 4638,85 °C (4 912 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupenské teplo tání | 37,48 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupenské teplo varu | 598 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Měrná tepelná kapacita | 24,06 Jmol−1K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektromagnetické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrická vodivost | 18,7×106 S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Měrný elektrický odpor | 53,4 nΩ·m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standardní elektrodový potenciál | −0,2 V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetické chování | Paramagnetický | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bezpečnost | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 GHS02  GHS08 Nebezpečí[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Izotopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molybden (chemická značka Mo, latinsky Molybdaenum) je kovový prvek 6. skupiny periodické soustavy prvků. Praktické využití nalézá hlavně jako složka vysoce legovaných ocelí a při výrobě průmyslových katalyzátorů.
Základní fyzikálně-chemické vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]
Elementární molybden je stříbřitý až šedobílý tvrdý a křehký kov se značně vysokým bodem tání. Za teplot pod 0,915 K je supravodičem I. typu. Krystaluje v těsně 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 rozpouští alkalickým tavením, například 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.
Historie
[editovat | editovat zdroj]Roku 1778 švédský chemik Carl Wilhelm 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.
Výskyt a výroba
[editovat | editovat zdroj].PNG?lang=cs)
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.
V rudách se vyskytuje jen v nízkých koncentracích. Nejvýznamnější rudou je molybdenit (sulfid molybdeničitý, MoS2), jehož ložiska se nacházejí především v Coloradu v USA[zdroj?!]. Dalšími rudami jsou wulfenit, molybdenan olovnatý, (PbMoO4) a powellit (Ca(Mo,W)O4).
Molybdenit jako MoS2 se těží buď samostatný nebo se získává při výrobě mědi. Po přečištění flotací se pražením převede na oxid molybdenový podle rovnice:
- 2 MoS2 + 7 O2 → 2 MoO3 + 4 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) atmosférického molekulárního dusíku, přičemž dochází k obohacování půdy.
Využití
[editovat | editovat zdroj]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 obrábění kovů[zdroj?!]. Z molybdenu se také vyrábí povrchová vrstva pístních kroužků. V chemickém průmyslu je materiálem pro reaktory pracující v silně korozivním prostředí za vysokých tlaků a teplot.[zdroj?!]
Používá se pro výrobu petrochemických katalyzátorů sloužících k odstranění sirných sloučenin z ropy a ropných produktů.[zdroj?!]
V zemědělství se jeho sloučeniny využívají jako pro některá umělá hnojiva, například pro pěstování brokolice nebo květáku. Potravinářský průmysl ho používá pro výrobu některých potravinových doplňků.[2]
Sloučeniny
[editovat | editovat zdroj]Chemie sloučenin molybdenu je značně pestrá a komplikovaná. Již pouhý fakt, že se molybden vyskytuje v pěti různých valenčních stavech od Mo+2 až 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. Mnoho chemiků se již setkalo 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 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.[zdroj?!]
Dále se můžeme prakticky setkat se solemi kyseliny molybdenové H2MoO4 – molybdenany, které jsou složkou některých barevných pigmentů a nalézají uplatnění v analytické chemii.[zdroj?!]
Biologický význam
[editovat | editovat zdroj]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.[3] Významnou roli hraje molybden i prevenci zubního kazu a jeho přítomnost zvyšuje tvrdost zubní skloviny.[3]
Nedostatek molybdenu může vést k anémii, přispívá ke zvýšenému výskytu záchvatů astmatu, zvýšené kazivosti zubů a zhoršení ochrany proti infekci močového měchýře.[zdroj?!] Podle některých zdrojů je nedostatek molybdenu ve stravě příčinou depresivních stavů a může vést k impotenci.[zdroj?!]
Nedostatek molybdenu u rostlin způsobuje např. vyslepnutí květáku nebo růstové poruchy dalších košťálových zelenin.
Hlavním přirozeným zdrojem molybdenu v potravě jsou luštěniny, celozrnné pečivo a listová zelenina.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ a b Molybdenum. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Molybden z potravin tělu stačí. Nejsme v Íránu
- ↑ a b molybden. Arnika [online]. [cit. 2020-02-22]. Dostupné online.
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
- Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
- Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
- N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
