Молибден

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Выполнила: Силкина Р.Ю.

Ученица 9 б класса

МОУ СОШ №95

Содержание

• 1. История открытия молибдена
• 2. Местоположение в периодической системе
• 3. Нахождение минерала в природе
• 4. Физические и химические свойства
• 5. Применение
• Вывод
• 1. История открытия молибдена
• История открытия химического элемента молибдена не очень-то и богата событиями. Молибден является малораспространенным химическим элементом. Но открыт он был сравнительно рано, а точнее, в 1778 году. В то время аналитическая химия только начала вступать в эпоху зрелости. Первоначально молибден был выделен в виде оксида. Интересным в истории является то, что название молибден появилось задолго до его открытия. Происходит название от наименований минералов свинцового блеска (молибден) и металлического свинца (молибдос). Свинец и минерал свинцовый блеск были очень похожи друг на друга. В природе встречался еще минерал, который был сильно похож на них. Это молибденовый блеск, соединение молибдена с серой (сульфид молибдена).
• Молибденат
• Шведский минеролог А.Кронштедт изучая эти минералы, выявил между ними различия. Он считал что молибденовый блеск отличается от свинцового блеска и свинца, проявляя самобытность.
• Исследования по молибденовому блеску попали к К.Шееле. Он то и осуществил более строгий анализ молибденовой руды. К.Шееле обработал руду концентрированной азотной кислотой. В результате взаимодействия образовалась объемная масса белого цвета, которую химик назвал белой землей. Он назвал эту массу молибденовой кислотой., которую он впоследствии прокалил и получил оксид нового химического элемента
• К.Шееле
• Шееле также предложил способ получения чистого металла взаимодействием оксида молибдена с углем. Но сам он не провел данную реакцию, а предложил провести её своему другу и соратнику по науке П.Гильема. Он то и получил впервые металл молибден, но тот оказался сильно загрязненным углеродом и карбидом металла. Чистый же молибден удалось получитьв 1817 году шведскому химику И. Берцеллиусу.
• 2. Местоположение в периодической системе
• 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.
• 3. Нахождение минерала 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.
• 4. Физические и химические свойства
• Физические свойства
• Молибден -- светло-серый металл с кубической объёмноцентрированной решёткой типа б-Fe (a = 3,14 Е; 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 сF2 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, цинковойпыли, 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 соксидами 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
• 5. Применение
• химический молибден минерал сталь
• 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 изотопы93Mo (T1/2 6,95ч) и 99Mo (T1/2 66ч) -- 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.
• Вывод
• Таким образом роль этого минерала играет важное значение в жизни человека. Я считаю, что использование молибдена оказывает колоссальный вклад в развитии науки и техники, а так же наличие его в материалах различных видов, придаёт им новые, отличительные, а порой даже уникальные свойства. Данный минерал при правильном использовании способен приносить пользу человечеству, поэтому я выбрала именно этот элемент.
• Размещено на Allbest.ru