- nacházejí se ve skupině VI.B
- jeho elektronová konfigurace je $Kr]4d^55s^1$[*
Zisk a výskyt molybdenu
- je mnohem vzácnejší než chrom
- získávají se z molybdenitu $MoS_2$ a wulfenitu $PbMoO_4$
- je to mikrobiogenní prvek
- aktivuje enzymy
- je součástí nitrogenáz, reduktáz i oxidáz
- nejvýznamnější je jeho úloha při fixaci vzdušného dusíku při biosyntéze amoniaku v bakteriích
- nejvýznamnější je nitrogenáza
- je složena ze dvou bílkovin
- molybdoferredoxin
- obsahuje jak molybden, tak železo
- azaferredoxin
- molybden neobsahuje
- na molybdoferredoxin se naváže dusík prostřednictvím molybdenu
- azaferredoxin je potom redukován a přijaté elektrony se přesouvají na molybdoferredoxin, kde usnadňují protonizaci vázáné molekuly dusíku
- molybdoferredoxin
- je složena ze dvou bílkovin
- většinou se nachází spolu se železem
Vlastnosti molybdenu
- má vysoký bod tání
- snadno se pasivuje
- je odolný vůči působení kyselin
- rozpouští se jen v horké kyselině chlorovodíkové a sírové
- dobře se rozpouští ve směsích oxidujících kyselin
- neodolává působení oxidujících zásaditých tavenin
- je odolný vůči působení kyselin
- používá se k legování oceli
- přispívá k vynikajícím vlastnostem a odolnosti vůči korozi
- nejstálejší je v oxidačním stavu $VI$
- stálý je také v oxidačním stavu $IV$
- poměrně běžné jsou sloučeniny v oxidačním stavu $V,III$ a $II$
- existují i sloučeniny v jiných oxidačních stavech, ale ty nejsou tak stálé
Sloučeniny molybdenu
- oxid molybdenový $MoO_3$
- je nerozpustný ve vodě
- je slabě kyselý a má slabší oxidační účinky
- jeho rozdílné chování od oxidu chromového je způsobeno polymerních charakterem jeho mřížky, vyšší elektropozitivitou molybdenu a vyšší stabilitou oxidačního stavu $VI$
- jeho redukcí vodíkem lze získat oxidmolybdeničitý $MoO_2$
- v pruběhu reakce vznikají smíšené tuhé oxidy obsahující $Mo^{VI},Mo^{V}$ a $Mo^{IV}$
- smíšené oxidy molybdenu se používají jako pigmenty a v analytické chemii
- produkty se nazývají molybdenové modři, ale jejich složení a mechanismus jejich vzniku není zcela vysvětlen
- složení se pohybuje v rozmezí $MoO_3$ a $MoO(OH)_3$
- kyselina molybdenová $H_2MoO_4\cdot{ H_2O}$
- nemá oxidační účinky
- je velmi málo rozpustná ve vodě
- připravuje se vytěsněním silnou minerální kyselinou z molebdenanů
- molybden vytváří mnoho formálních isopolykyselin a heteropolykyselin
- známým příkladem soli heteropolykyseliny je monohydrát fosfáto-dodekamolybdenanu triamonného $(NH_4)3PMo{12}O_{40}\cdot{H_2O}$
- používá se při stanovení fosforečnanů
- vylučuje se jako žlutá sraženina z roztoků fosforečnanů a kyseliny fosforečné po přidání molybdenanu amonného
- odbobným způsobem se připravují i soli heteropolykyselin jako $H_4SiMo_{12}O_{40}$ nebo $H_3AsMo_{12}O_{40}$
- $Mo_6O_{19}^{2-}$ vzniká kondenzací tetraedrického $MoO_4^{2-}$
- původní tertraedrické uspořádání se při kondenzaci mění na oktaedrické se společnou hranou
- známým příkladem soli heteropolykyseliny je monohydrát fosfáto-dodekamolybdenanu triamonného $(NH_4)3PMo{12}O_{40}\cdot{H_2O}$
- molybdenany
- připravují se reakcí $MoO_3$ s oxidy nebo hydroxidy alkalických kovů
- jsou jedny z nejstálejších sloučeniny molybdenu
- jejich oxidační sloučeniny jsou podstatně slabší než tomu je u chromanů
- anionty $MoO_4^{2-}$ mají velký sklon k polykondenzaci v kyelém i nteruálním prostředí
- v zásaditém prostředí jsou stálejší monomery
- pokud dojde k otupení bazicity přídavkem kyseliny, monomery se shromáždí na tetramer nebo oktamer
- $7\ MoO_4^{2-}+8\ H_3O^+\longrightarrow{Mo_7O_{24}^{4-}+12\ H_2O}$
- $8\ MoO_4^{2-}+12\ H_3O^+\longrightarrow{Mo_8O_{26}^{4-}+18\ H_2O}$
- ke kondenzaci může v roztoku dojít i za účasti cizých aniontů podobného charakteru a dochází ke vzniku heteropolyaniontů
- např.: $PO_4^{3-}+12\ MoO_4^{2-}+24\ H_3O^+\longrightarrow{PMo_{12}O_{40}^{3-}+36\ H_2O}$
- v této reakci vzniká tetrakis(trimolybdato)fosforečnanový aniontu
- obvykle se zapisuje jako $P(Mo_3O_{10})_4^{3-}$
- v této reakci vzniká tetrakis(trimolybdato)fosforečnanový aniontu
- mají uplatnění v analytické chemii
- např.: $PO_4^{3-}+12\ MoO_4^{2-}+24\ H_3O^+\longrightarrow{PMo_{12}O_{40}^{3-}+36\ H_2O}$
- halogenidy
- fluor dostává molybden do nejvyšších oxidačních stavů
- existují $MoF_6,MoF_5,MoF_4$ a $MoF_3$
- ostatní halogeny stabilizují molybden v nižších oxidačních stavech
- $MoX_4,MoX_3,MoX_2$
- struktura nižších halogenidů je velmi složité
- některé mají polyjadernou struktury s vazbami kov-kov
- například u halogenidu $MoX_2$ se jedná o klastry $[Mo_6X_8]X_4$
- struktura kationtu $[Mo_6X_8]^{4+}$
- některé mají polyjadernou struktury s vazbami kov-kov
- ve styku s vodou podléhají okamžité hydrolýze
- nižší halogenidy se v kontaktu se vzdušným kyslíkem oxidují
- fluor dostává molybden do nejvyšších oxidačních stavů
- sulfidy
- vytvářejí se dva stálé suflidy $MoS_2$ a $MoS_3$
- uplatňují se jako maziva
- pro aniont molebdenanový je charakteristické nahrazení atomů kyslíku atomy síry za vzniku aniontů tetrathiomolybdenanového $MoS_4^{2-}$
- molybden tvoří intersticiální karbidy a nitridy
- mají velmi kompaktní mřížku
- vyznačují se velkou tvrdostí a malou těkavostí
- komplexy
- molybden má velkou schonost vytvářet řadu komplexních sloučenin
- jsou především v oxidačních stavech $VI,V$ a $IV$
- molybden dosahuje vysokých koordinačních čísel
- často dokonce 8
- ligandy jsou nejčastěji $CN^-,SCN^-,F^-,Cl^-,O^{2-},OH^-$, některé organické anionty a moelkuly a anorganické oxoanionty
- molebdenové bronzy
- jsou to slitiny alkalických kovů s oxidem molybdenovým
- organokovové sloučeniny