[科普中国]-钼

发现历史

1782年，瑞典的埃尔姆，用亚麻子油调过的木炭和钼酸混合物密闭灼烧，而得到钼2。

1953年确知钼为人体及动植物必须的微量元素。

主要矿物是辉钼矿（MoS2）。

天然辉钼矿MoS2是一种软的黑色矿物，外型和石墨相似。18世纪末以前，欧洲市场上两者都以“molybdenite”名称出售。1779年，舍勒指出石墨与molybdenite（辉钼矿）是两种完全不同的物质。他发现硝酸对石墨没有影响，而与辉钼矿反应，获得一种白垩状的白色粉末，将它与碱溶液共同煮沸，结晶析出一种盐。他认为这种白色粉末是一种金属氧化物，用木炭混合后强热，没有获得金属，但与硫共热后却得到原来的辉钼矿。

1782年，瑞典一家矿场主埃尔姆从辉钼矿中分离出金属，命名为molybdenum，元素符号定为Mo。汉语译成钼。它得到贝齐里乌斯等人的承认。

物理化学性质物理性质钼位于门捷列夫周期表第5周期3、第VIB族，为一过渡性元素，钼原子序数42，原子量95.94，原子中电子排布为：ls2s2p3s3p3d4s4p4d5s。由于价电子层轨道呈半充满状态，钼介于亲石元素(8电子离子构型）和亲铜元素(18电子离子构型）之间，表现典型过渡状态．V. W.戈尔德斯密特在元素的地球化学分类里将它称亲铁元素。 自然界里，钼有七个稳定的天然同位素，它们的核子数及其在天然混合物中所占比例如表1所列。

表1 钼的同位素及分配

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另据文献记载，已发现第八种天然同位素的存在。此外，还发现钼有十一种人造放射性同位素，因资料数据不详，此不赘述。

钼为银白色金属，钼原子半径为0.14nm，原子体积为235.5px/mol，配位数为8，晶体为Az型体心立方晶系，空间群为Oh（lm3m），至今还没发现它有异构转变．常温下钼的晶格参数在0.31467~0.31475nm之间，随杂质含量而变化。钼熔点很高，在自然界单质中名列第六，被称作难熔金属，见表2。钼的密度为10.23g/cm，约为钨的一半（钨密度19.36g/cm）。钼的热膨胀系数很低，20~100℃时为4.9×10/℃；钼的热传导率较高，为142.35w/(m·k) 。钼电阻率较低：0℃时为5.17×-10Ω·cm；800℃时为24.6×-10Ω·cm；2400℃时为72×-10Ω·cm。钼属顺磁体，99.99%纯度的钼在25℃时比磁化系数为0.93×10cm/g。钼的比热在25℃时为242. 8J/（kg·k）。钼的硬度较大，摩氏硬度为5~5.5。钼在沸点的蒸发热为594kJ/mol；熔化热为27.6 ±2.9kJ/mol；在25℃时的升华热为659kJ/mol。

表2 难熔物及熔、沸点

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钼的原子半径、离子半径与钨、铼的很接近。

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钼原子的电子排列体现了典型过渡元素的性质：次外层的五个4d轨道、最外层的一个5s轨道上电子均呈半弃满状态。钼原子外层电子电离电位为：

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化学性质钼要丢掉七个或八个电子是极困难的4。这决定了钼的化学性质比较稳定。 常温或在不太高的温度下，钼在空气或水里是稳定的。钼在空气中加热，颜色开始由白（色）转暗灰色；温升至520℃，钼开始被缓慢氧化，生成黄色三氧化钼（MoO3，温度降至常温后变为白色）；温升至600℃以上，钼迅速被氧化成MoO3。钼在水蒸气中加热至700~800℃便开始生成MoO2，将它进一步加热，二氧化钼被继续氧化成三氧化钼。钼在纯氧中可自燃，生成三氧化钼。 钼的氧化物已见于报道的很多，但不少是反应中间产物，而不是热力学稳定相态。非常可靠的只有九种，其结构与转化温度如表3。

表3 钼的氧化物

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