Molibdenum
Molibdenum tidak terjadi secara alami sebagai logam bebas di Bumi; ia hanya ditemukan dalam berbagai tingkat oksidasi pada mineral. Unsur bebasnya, suatu logam keperakan dengan noda abu-abu, memiliki titik lebur ke-6 di antara semua unsur. Ia mudah membentuk karbida stabil dan keras dalam logam paduan, dan untuk alasan ini, sebagian besar produksi dunia unsur ini (sekitar 80%) digunakan dalam paduan baja, termasuk paduan berkekuatan tinggi dan superalloy.
Sebagian besar senyawa molibdenum memiliki kelarutan rendah dalam air, tetapi ketika mineral molibdenum terkena oksigen dan air, ion molibdat yang dihasilkan cukup larut. Dalam skala industri, senyawa molibdenum (sekitar 14% dari produksi dunia) digunakan dalam aplikasi tekanan tinggi dan suhu tinggi sebagai pigmen dan katalis.
Dalam bentuknya yang murni, molibdenum adalah logam abu-abu keperakan dengan kekerasan Mohs sebesar 5.5. Mo memiliki titik lebur; dari unsur alami, hanya tantalum, osmium, renium, wolfram, dan karbon yang memiliki titik lebur lebih tinggi. Oksidasi lemah molibdenum dimulai pada. Ia salah satu yang memiliki koefisien ekspansi termal terendah di antara logam
yang digunakan secara komersial. Kekuatan tarik kabel molibdenum meningkat sekitar 3 kali, dari sekitar 10 menjadi 30 GPa, ketika diameternya menurun dari 50-100 nm ke 10 nm.
Terdapat 35 isotop molibdenum yang diketahui, dengan kisaran massa atom antara 83 sampai 117, dan juga empat isomer nuklir metastabil. Tujuh isotop terjadi secara alami, dengan massa atom 92, 94, 95, 96, 97, 98, dan 100. Dari isotop alami ini, hanya molibdenum-100 yang tidak stabil.
Molibdenum-98 adalah isotop paling melimpah, yang menyusun 24.14% dari semua molibdenum. Molibdenum-100 memiliki waktu paruh sekitar 10 tahun dan mengalami peluruhan beta ganda menjadi rutenium-100. Isotop molibdenum dengan nomor massa 111 sampai 117 semuanya memiliki waktu paruh sekitar 150 ns. Semua isotop molibdenum yang tidak stabil meluruh menjadi isotop niobium, teknesium, dan rutenium.
Seperti yang juga dicatat di bawah, aplikasi molibdenum isotopik yang paling umum melibatkan molibdenum-99, yang merupakan produk fisi. Ini adalah radioisotop induk untuk radioisotop anak yang memancarkan gamma dan berumur pendek teknesium-99 m, sebuah isomer nuklir yang digunakan dalam berbagai aplikasi pencitraan dalam bidang kedokteran. Pada tahun 2008, Delft University of Technology mengajukan permohonan paten untuk produksi molibdenum-99 berbasis molibdenum-98.
Molibdenum adalah logam transisi dengan elektronegativitas 2.16 pada skala Pauling dan bobot atom standar 95.95 g/mol. Ia tidak tampak bereaksi dengan oksigen atau air pada suhu kamar, dan oksidasi ruah terjadi pada suhu di atas 600 °C, menghasilkan molibdenum trioksida:
Trioksidanya volatil dan menyublim pada suhu tinggi. Ini mencegah pembentukan lapisan oksida pelindung (pemasif) yang terus menerus, yang akan menghentikan oksidasi logam ruah. Molibdenum memiliki beberapa tingkat oksidasi, yang paling stabil adalah +4 dan +6 (dicetak tebal pada tabel di sebelah). Kimia dan senyawa menunjukkan kemiripan yang lebih mirip
wolfram dibanding kromium; ketidakstabilan senyawa molibdenum (III) dan wolfram (III), misalnya, kontras dengan kestabilan senyawa kromium (III). Keadaan oksidasi tertinggi terlihat pada molibdenum (VI) oksida (MoO), sedangkan senyawa sulfur normal adalah molibdenum disulfida MoS.
Molibdenum (VI) oksida larut dalam basa kuat, membentuk molibdat (MoO). Molibdat adalah oksidator yang lebih lemah daripada kromat, tetapi menunjukkan kecenderungan yang sama untuk membentuk kompleks oksionion dengan kondensasi pada nilai pH yang lebih rendah, seperti dan. Polimolibdat dapat bergabung dengan ion lain, membentuk polioksometalat.
Heteropolimolibdat yang mengandung fosfor berwarna biru tua digunakan untuk deteksi fosfor secara spektroskopi. Rentang tingkat oksidasi molibdenum yang lebar tercermin dari ragam molibdenum klorida:
Seperti kromium dan beberapa logam transisi lainnya, molibdenum membentuk ikatan rangkap empat, seperti pada. Senyawa ini dapat diubah menjadi, yang juga memiliki ikatan rangkap empat.
Tingkat oksidasi 0 dimungkinkan dengan ligan karbon monoksida, seperti pada molibdenum heksakarbonil, Mo (CO).
Molibdenit-bijih utama asal molibdenum sekarang diekstraksi-sebelumnya dikenal sebagai molibdena. Molibdena dirancukan dan sering digunakan seolah-olah itu adalah grafit. Seperti grafit, molibdenit bisa digunakan untuk menghitamkan permukaan atau sebagai pelumas padat. Bahkan saat molibdena dapat dibedakan dari grafit, masih dibingungkan dengan bijih timbal PbS (sekarang disebut
galena); nama itu berasal dari bahasa Yunani kuno ", yang berarti "timbal". (Kata Yunani itu sendiri telah diusulkan sebagai kata serapan dari bahasa Anatolia, Luvia, dan bahasa Lydia).
Meskipun molibdenum (dilaporkan) sengaja dipadu dengan baja dalam satu pedang Jepang abad ke-14 (tahun pembuatan 1330), seni itu tidak pernah digunakan secara luas dan kemudian punah. Di Barat pada tahun 1754, Bengt Andersson Qvist memeriksa sampel molibdenit dan menentukan bahwa itu tidak mengandung timbal dan karenanya bukan galena.
Pada tahun 1778 kimiawan Swedia, Carl Wilhelm Scheele, menyatakan dengan tegas bahwa molibdena (memang) bukan galena maupum grafit. Sebagai gantinya, Scheele dengan tepat mengusulkan bahwa molibdena adalah bijih dari unsur baru yang berbeda, diberi nama "molibdenum" untuk mineral yang ada di dalamnya, dan dari situ bisa diisolasi. Peter Jacob Hjelm berhasil mengisolasi molibdenum dengan menggunakan karbon dan minyak biji rami pada tahun 1781.
Pada abad berikutnya, molibdenum tidak mempunyai manfaat industrial. Ia relatif langka, logam murni sulit untuk diekstraksi, dan teknik metalurgi yang diperlukan belum matang. Paduan baja molibdenum awal menunjukkan harapan besar untuk meningkatkan kekerasan, namun upaya pembuatan paduan dalam skala besar terhambat dengan hasil yang tidak konsisten, kecenderungan terhadap kerapuhan,
dan rekristalisasi. Pada tahun 1906, William D. Coolidge mengajukan paten untuk menyediakan molibdenum ulet, yang mengarah pada aplikasi sebagai elemen pemanas untuk tungku suhu tinggi dan sebagai pendukung bola lampu filamen wolfram; pembentukan oksida dan degradasi mensyaratkan agar molibdenum disimpan rapat secara fisik atau disimpan dalam gas inert. Pada tahun 1913, Frank
E. Elmore mengembangkan proses flotasi buih untuk memulihkan molibdenit dari bijih; flotasi tetap merupakan proses isolasi utama.
Selama Perang Dunia I, permintaan molibdenum meningkat tajam; ia digunakan baik dalam lapis baja dan sebagai pengganti wolfram pada baja kecepatan tinggi. Beberapa tank Inggris dilindungi oleh lapisan baja mangan setebal, namun ini terbukti tidak efektif. Pelat baja mangan diganti dengan pelat baja molibdenum setebal yang jauh lebih ringan yang memungkinkan kecepatan lebih tinggi, manuver
yang lebih lincah, dan perlindungan yang lebih baik. Jerman juga menggunakan baja berdoping molibdenum untuk artileri berat, seperti dalam howitzer super berat Big Bertha, karena baja tradisional meleleh pada suhu yang dihasilkan oleh propelan satu ton selongsong. Setelah perang, permintaan menurun drastis sampai kemajuan metalurgi memungkinkan pengembangan ekstensif untuk aplikasi di masa damai.
Pada Perang Dunia II, molibdenum kembali melihat kepentingan strategis sebagai pengganti wolfram dalam paduan baja.
Molibdenum adalah unsur paling melimpah ke-54 dalam kerak bumi dan unsur paling melimpah ke-25 di samudera, dengan rata-rata 10 bagian per miliar; ini adalah unsur paling melimpah ke-42 di alam semesta. Misi Rusia Luna 24 menemukan butir bantalan molibdenum (1  0.6 m) dalam fragmen piroksena yang diambil dari Mare Crisium di permukaan bulan. Kelangkaan molibdenum di kerak bumi diimbangi