Свойства молибдена и его соединений

Краткая историческая справка

Молибден открыт шведским химиком Шееле в 1778 г. в наиболее распространенном его минерале – молибдените, который в течение многих столетий считали разновидностью графита. Металлический молибден впервые получен в 1781 г. восстановлением триоксида молибдена углеродом. Более чистый металл в начале ХIX в. получил Берцелиус восстановлением триоксида молибдена водородом. Лишь более ста лет спустя после его открытия молибден получил широкое промышленное применение. Начало широкого развития производства молибденовых сталей относится к 1910 г., когда были обнаружены особые свойства орудийных сталей, содержащих молибден. В дальнейшем молибден стал важным компонентом различных конструкционных, жаростойких и коррозионных сталей.

Молибден - элемент VI побочной группы периодической системы.

Физические свойства. Плотность 10,2 г/см³ , температура плавления 2620 ˚С; температура кипения ≈ 4800 ˚С.

Химические свойства. На воздухе молибден устойчив. Окисляется при 400 – 500 ˚С, при более высоких температурах происходит быстрое окисление. При 600 – 700 ˚С пары воды быстро окисляют металл. С азотом реагирует при температуре выше 1500 ˚С. Твердый углерод при 1000 – 1200˚С взаимодействует с образованием карбида (Мо₂С). Фтор взаимодействует с молибденом при обычной температуре. Хлор интенсивно реагирует при 800 – 1000 ˚С с образованием летучего хлорида МоС1₅. Пары йода с молибденом не реагируют. Пары серы и селена, а также H₂S и H₂Se при температуре выше 400 ˚С взаимодействуют с молибденом, образуя дихалькогениды MoS₂ и MoSe₂.

Молибден устойчив на холоду в соляной и серной кислотах. В азотной кислоте и царской водке при нагревании молибден быстро растворяется. Хорошим растворителем молибдена служит смесь из 5 объемов HNО₃, 3 объемов H₂SО₄ и 2 объемов воды. В холодных растворах щелочей молибден устойчив, но несколько разъедается ими при нагревании.

Соединения молибдена. Наиболее характерны соединения молибдена в степени окисления равной шести.

Оксиды. Наиболее устойчив высший оксид МоО₃ (белый с зеленоватым оттенком) и диоксид МоО₂ (коричневый). Оксид восстанавливается водородом до металла при температурах > 800 ˚С, не растворяется в кислотах и щелочах. Высший оксид имеет t_пл = 795 ˚С и t_кип = 1155 ˚С, но при температурах 800 – 850 ˚С сублимирует, хорошо растворяется в кислотах и щелочах.

Молибденовая кислота и ее соли. Формула кислоты Н₂МоO₄. Она малорастворима в воде, растворяется в соляной и серной кислотах.

Соли молибденовой кислоты называются нормальными молибдатами. Все нормальные молибдаты, за исключением солей щелочных металлов, аммония и магния, малорастворимы в воде.

Изополикислоты и их соли. Нормальные молибдаты натрия, калия, аммония устойчивы в щелочных растворах. При подкислении растворов в интервале рН = 7,5 - 2 происходит конденсация с образованием полимерных анионов изополикислот.

Состав полианионов зависит от рН раствора. Для молибдена установлены полианионы состава Mo₇O₂₄^6- (парамолибдат), Mo₈O₂₆^4-, Mo₆O₂₀^4- и другого состава.

Парамолибдат аммония (NH₄)₆Mo₇O₂₄∙nН₂O является распространенными конечным продуктом при переработке рудных концентратов. В результате термического разложения этой соли получают чистый триоксид молибдена.

Галогениды. Практический интерес представляют высшие галогениды MoF₆ и MoCl₅ и оксигалогениды типа MоOF₄, МоО₂Cl₂ и МoOCl₄.

Все галогениды и оксигалогениды - легко летучие соединения, гигроскопичны, разлагаются в воде.

Сульфиды. Дисульфид молибдена встречается в природе в виде минерала молибденита (MoS₂). Он представляет собой мягкое темно-серое кристаллическое вещество, обладающее решеткой слоистого типа. Высший сульфид MoS₃ получается в виде темно-коричневых малорастворимых осадков при пропускании сероводорода в нагретые подкисленные растворы молибдатов. При температурах выше 400 – 450 ˚С трисульфид отщепляет серу, превращаясь в дисульфид.

Дата добавления: 2014-01-11