钼的特性是什么？钼的特性有那些？

2017-09-11 14:52 来源：钢铁世界网作者：panwh

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。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。

显然，钼要丢掉七个或八个电子是极困难的。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。另外，在生成MoO2前还有三种中间产物Mo2O3, MoO和Mo3O，但都还未能制造出它们的纯产物。

钼的这一系列氧化物中，除最高价态的MoO3为酸性外，其余氧化物均为碱性氧化物。钼最重要的氧化物是MoO3和MoO2。 MoO2分子量为127.94，含Mo74.99%。纯MoO2呈暗灰色、深褐色粉末状。25℃时，MoO2的生成热为550kJ/mol，密度为6.34~6.47g/cm。MoO2呈金红石单斜结晶构造，单位晶体(晶胞)由两个MoO2分子组成，晶格参数为a= 0.5608nm, b= 0.4842nm，c=0.5517nm，d=11.975nm。 MoO2可溶于水，易溶于盐酸及硝酸，但不溶于氨水等碱液里。

在空气、水蒸气或氧气中继续加热MoO2，它将被进一步氧化，直至完全生成MoO3。在真空中加热到1520~1720℃，固态MoO2局部升华而不分解出氧，但大部分MoO2分解成MoO3气体和固态Mo。Jette. E. R(1935年)报道:MoO2在1980℃±50℃、0.1MPa(惰性气体)的条件下分解成钼和氧。 MoO2是钼氧化的最终产物。 MoO3为淡绿或淡青色的白色粉末。分子量为143.94，含Mo 66.65%。25℃时，MoO3的生成热为668kJ/mol，密度为4. 692g/cm，熔点为795℃，沸点为1155℃.在低于熔点的温度已开始升华.在520~720℃时，升华呈气体的三氧化相为MoxO3x分子混合物，其中x=3~5，以x=3为主。 MoO3微溶于水而生成钼酸。18℃，MoO3溶解度为1.066%，70℃时为2.05%。溶于水的三氧化钼与水按不同比例组成一系列同多酸，nMoO3·mH2O，其中n≥m。这一系列同多酸中比较重要的有:钼酸H2MoO4(n=m=1)，仲钼酸H6Mo7O24, (n=7,m=3)，四钼钼酸H2Mo4O13(n=4，m=1)。

这些同多酸可看作两个或多个同种简单含氧酸分子缩水而成。比如7H2MoO4←→H6Mo7O24+ 4H2O。X分析发现，Mo7O24的结构由七个MoO6正八面体相连而成。 MoO3易溶于氨水、碱金属碱液中，生成与同多酸对应的盐。MoO3在碱性介质(pH>10)中往往呈MoO4存在，而在酸性介质中，它往往以Mo7O24(pH≤6~8)或Mo8O24(pH=1.5~2.9)形式存在。作为钼的重要化工产品--工业钼酸铵，也正是这一系列同多酸的铵盐混合物。室温下，钼能与F2反应。250℃钼开始与Cl2反应，700~800℃钼可与Cl2反应生成MoCl2。在白热温度下，钼能与Br2反应。钼与卤素反应产物可以是MoX6(如MoF6)，亦可是MoO2X2(如MoO2Cl2)或者是MoOX4(如MoOCl4)或者是MoX。 600℃以上，钼在N2中开始脆化。1500℃以上钼才开始与N2反应，2400℃以上钼与N2反应生成氮化物。

但是，直至熔解(2622℃±10℃)，钼都不能与H2反应。因而，工业上通常用H2还原MoO3以生产金属钼粉。反应过程可能是:450~500℃时，MoO3经H2还原，经生成Mo5O14、Mo17O47、Mo4O11等中间氧化态后生成MoO2;1000~1100℃时，H2进一步将MoO2还原成金属钼粉. 钼在CO2中加热，可以被氧化为MoO3;而反应产物MoO3与CO又可反应，再度还原成Mo:Mo + 3CO2←→MoO3+ 3CO 。

钼粉或氧化钼在CO或者CH4、H2混合物中共同加热可以生成碳化钼。600℃时生成物为Mo2C，它性脆、密度为8.9g/cm，熔点为2380℃;而800℃时的生成物为MoC，它的密度为8.4g/cm。钼在常温下不与HF、HCI、稀HNO3、稀H2SO4及碱溶液反应。钼只溶于浓HNO3、王水或热而浓的H2SO4、煮沸的HCI中。

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