Molybdän
Molybdän ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Mo und der Ordnungszahl 42.
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Allgemein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Name, Symbol, Ordnungszahl | Molybdän, Mo, 42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serie | Übergangsmetalle | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe, Periode, Block | 6 (VIB), 5, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dichte, Mohshärte | 10280 kg/m3, 5,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aussehen | grau metallisch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomgewicht | 95,94 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius | 145 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenter Radius | 145 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
van der Waals-Radius | k. A. pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronenkonfiguration | [Kr]4d4d55s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
e- 's pro Energieniveau | 2, 8, 18, 13, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidationszustände (Oxid) | 2, 3, 4, 5, 6 (stark sauer) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallstruktur | kubisch raumzentriert | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aggregatzustand (Magnetismus) | fest (__) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schmelzpunkt | 2896 K (2623 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Siedepunkt | 4912 K (4639 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molares Volumen | 9,38 · 10-3 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verdampfungswärme | 598 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schmelzwärme | 32 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dampfdruck | 3,47 Pa bei 3000 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schallgeschwindigkeit | __ m/s bei __ K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verschiedenes | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativität | 2,16 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spezifische Wärmekapazität | 250 J/(kg · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrische Leitfähigkeit | 18,7 · 106/m Ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wärmeleitfähigkeit | 138 W/(m · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Ionisierungsenergie | 684,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Ionisierungsenergie | 1560 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Ionisierungsenergie | 2618 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Ionisierungsenergie | 4480 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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NMR-Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben. |
In kleinen Zusätzen dient es zur Härtung von Stahl.
Molybdän ist ein sehr wichtiges Spurenelement, vor allem für Leguminosen. Es wurde in mehreren Enzymen einschließlich xanthine oxidase=? gefunden. (Stickstofffixierung?)
Molybdän wird zur Herstellung von Flugzeug- und Raketenteilen (Hitzeschild) verwandt. In der Ölverarbeitung wird es als Katalysator zur Schwefelentfernung eingesetzt.
Molydändisulfid ist aufgrund seiner Schichtstruktur ein ideales Schmiermittel, auch bei erhöhten Temperaturen. Es kann als Feststoff, wie Graphit, aber auch suspendiert in herkömmlichen Schmierölen verwandt werden.
Auch in elektronischen Bauteilen ist Molybdän zu finden. In TFT's (Dünnschichttransistoren) dient es als leitende Metallschicht.
Molybdate werden zur Imprägnierung von Stoffen verwendet, um diese schwer entflammbar zu machen.
Lebewesen nutzen Molybdän zur Purinzersetzung und Harnsäurebildung. Einige Tierarten weisen durch dietary? Molydängaben ein erhöhtes Wachstum auf.Bemerkenswerte Eigenschaften
Molybdän ist ein Übergangsmetall der 5. Periode. Das hochfeste, zähe und harte Metall besitzt einen silbrig weissen Glanz. Von allen Elementen der 5. Periode besitzt es den höchsten Schmelzpunkt.
Von reduzierenden Säuren (auch Flußsäure) wird es ebenso wie der größere Bruder Wolfram nicht angegriffen. Deshalb wird Molybdän in großen Mengen zur Herstellung von säurebeständigen Edelstählen und Nickelwerkstoffen eingesetzt.
Oxidierende Säuren wie heiße konzentrierte Schwefelsäure, Salpetersäure oder Königswasser führen zu hohen Abtragsraten. Ebenso unbeständig ist Molybdän in oxidierenden Akalischmelzen.Anwendungen
Mehr als 2/3 des hergestellten Molybdäns wird zur Erzeugung von Metalllegierungen verbraucht. Wolframverknappung im ersten Weltkrieg führte zu vermehrtem Einsatz von Molybdän zur Herstellung von hochfesten Werkstoffen.
Bis heute ist Molybdän ein Legierungselement zur Steigerung von Festigkeit, Korrosions- und Hitzebeständigkeit. Molybdänhaltige Hochleistungswerkstoffe wie Hastelloy®, Incoloy® oder Nicrofer® haben viele technische Verfahren erst möglich oder ökonomisch sinnvoll gemacht.Geschichte
Molybdän, von griech. molybdos für Blei, das in Lagerstätten in der Regel als Molybdänglanz (Molybdändisulfid) vorkommt wurde lange Zeit mit Bleiglanz oder auch Graphit verwechselt.
1778 gelang es Carl Wilhelm Scheele aus Molybdänglanz durch Behandlung mit Salpetersäure das weiße Molybdäntrioxid MO3(Wasserbleierde) herzustellen. 1782 reduzierte P. J. Hjelm das Oxid mit Kohle zum elementaren Molybdän. Wegen seiner schwierigen Bearbeitbarkeit fand Molybdän lange Zeit keine Beachtung. Ende des 19. Jahrhunderts bemerkten Mitarbeiter der französischen Firma Schneider und Co bei der Herstellung von Panzerplatten die nützlichen Eigenschaften von Molybdän als Legierungselement.Quellen
Molybdän kommt natürich meistens als Molybdänit (Molybdänglanz, MoS2) mit einer Konzentration von ca. 0,3 % vor. Daneben gibt es noch Wulfenit (Gelbbleierz, PbMo4) und Powellit (Ca,Mo,W)O4.
Zur Verhüttung gelangt überwiegend das durch den Kupferbergbau anfallende Koppelprodukt Molybdänit.Physiologie
Molybdän ist für Pflanzen essentiell. Durch Molybdänmangel kann ein Boden unfruchtbar sein. In Pflanzen und Tieren beträgt die Molybdänkonzentration einige ppm.
Einige Pflanzen sind in der Lage mit molybdänhaltigen Enzymen Luftstickstoff zu binden (Leguminosen?).