Direkt zum Inhalt

Übergangsmetalle: Molybdän

Symbol: Mo
Kategorie: Übergangsmetalle
Ordnungszahl: 42
Relative Atommasse: 95,94
Schmelzpunkt: 2890 K
Siedepunkt: 5833 K
Dichte: 10,28 g cm-3
Elektronegativität: 1,3
Ionisierungsenergie: 7,099 eV
Konfiguration: [Kr] 4d5 5s
Oxidationszahlen: 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2
Atomradius: 136,2 pm
Ionenradius: 62 pm (+6); 92 pm (+2)

Der nachfolgende Artikel ist dem Lexikon der Chemie entnommen.

Das Übergangsmetall Molybdän ist ein silbergraues Metall mit einem sehr hohen Schmelzpunkt von 2623 Grad Celsius. Nur fünf andere Elemente sind bei dieser Temperatur noch fest. Es entsteht überwiegend in roten Riesensternen, zum Teil auch in verschmelzenden Neutronensternen. In der Erdkruste ist Molybdän mit einer Konzentration von etwas über einem Milligramm pro Kilogramm im Vergleich zu anderen technisch bedeutenden Metallen recht selten. Dennoch bildet es eigene Minerale und abbauwürdige Lagerstätten, in den meisten Fällen baut man das Molybdänsulfid Molybdänit ab; zusätzlich fällt das Metall auch bei der Produktion von Kupfer und Wolfram an. Man gewinnt das reine Metall, indem man das Erz zum Oxid umsetzt und das mit Wasserstoff reduziert.

Ein beträchtlicher Teil des weltweit abgebauten Molybdäns geht allerdings in die Stahlproduktion, und dafür erzeugt man nicht das reine Metall, sondern direkt aus dem Oxid zusammen mit Eisen eine Legierung namens Ferromolybdän. Die verwendet man dann direkt in der Metallurgie. Molybdän macht Stähle fester, korrosionsbeständiger und leichter zu verarbeiten; die erste verbreitete Anwendung für solche Stähle waren Fahrzeugpanzerungen im ersten Weltkrieg – Molybdänstahl war leichter und fester als andere zu jener Zeit verfügbaren Legierungen. Der steigende Bedarf an Baustählen in den letzten Jahren führte dazu, dass die Molybdänproduktion stark anstieg. Molybdän selbst verträgt hohe Temperaturen, ohne seine Eigenschaften zu verändern, und ist deswegen nützlich für Anwendungen bei extremen Temperaturen.

Molybdänsulfid ist ein Schichtmineral, das sich ähnlich wie Graphit in Lagen aufspalten lässt, die gut gegeneinander gleiten. Deswegen und wegen seiner Stabilität bei hohen Temperaturen verwendet man es als festen Schmierstoff und als Schmierstoffzusatz zum Beispiel in Flugzeugtriebwerken. Selbst wenn das Schmiermittel sein gesamtes Öl verliert, ist die Reibung noch sehr gering. Schichten aus Molybdänsulfid trägt man auch auf selbstschmierende Bauteile auf, die ohne Schmiermittel geringe Reibung haben sollen. In Kunststoffen bildet der Stoff Kompositmaterialien mit geringer Oberflächenreibung.

In der Medizin spielt das radioaktive Mo-99 eine Rolle, weil man aus ihm Technetium erzeugt, das zur medizinischen Bildgebung dient. Molybdän ist für die meisten Organismen ein essenzielles Spurenelement, auch für Menschen. Man kennt in Bakterien etwa 50 Enzyme, die das Metall als Kofaktor benutzen, um Reaktionen zu katalysieren. Die wichtigsten sind wohl die Nitrogenasen, die den sehr stabilen Luftstickstoff zu Ammoniak umsetzen, der anschließend zu Nukleinsäuren und Aminosäuren verstoffwechselt wird.

© Spektrum Akademischer Verlag

Partnervideos