- Molybdène
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Molybdène Niobium ← Molybdène → Technétium Cr 
42Mo ↑ Mo ↓ W Table complète • Table étendue Informations générales Nom, symbole, numéro Molybdène, Mo, 42 Série chimique métal de transition Groupe, période, bloc 6, 5, d Masse volumique 10,22 g·cm-3 (20 °C)[1] Dureté 5,5 Couleur Gris métallique No CAS No EINECS Propriétés atomiques Masse atomique 95,94 ± 0,02 u[1] Rayon atomique (calc) 145 pm Rayon de covalence 1,54 ± 0,05 Å [2] Configuration électronique [Kr] 4d5 5s1 Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 13, 1 État(s) d’oxydation 2, 3, 4, 5, 6 Oxyde acide fort Structure cristalline cubique corps centré Propriétés physiques État ordinaire solide Point de fusion 2 623 °C [1] Point d’ébullition 4 639 °C [1] Énergie de fusion 26,4 kJ·mol-1 Énergie de vaporisation 598 kJ·mol-1 Volume molaire 9,38×10-6 m3·mol-1 Pression de vapeur 0,0755 Pa Divers Électronégativité (Pauling) 2,16 Chaleur massique 250 J·kg-1·K-1 Conductivité électrique 18,7×106 S·m-1 Conductivité thermique 138 W·m-1·K-1 Solubilité sol. dans NH4OH + H2O2 [3] Énergies d’ionisation[1] 1re : 7,09243 eV 2e : 16,16 eV 3e : 27,13 eV 4e : 46,4 eV 5e : 54,49 eV 6e : 68,8276 eV 7e : 125,664 eV 8e : 143,6 eV 9e : 164,12 eV 10e : 186,4 eV 11e : 209,3 eV 12e : 230,28 eV 13e : 279,1 eV 14e : 302,60 eV 15e : 544,0 eV 16e : 570 eV 17e : 636 eV 18e : 702 eV 19e : 767 eV 20e : 833 eV 21e : 902 eV 22e : 968 eV 23e : 1 020 eV 24e : 1 082 eV 25e : 1 263 eV 26e : 1 323 eV 27e : 1 387 eV 28e : 1 449 eV 29e : 1 535 eV 30e : 1 601 eV Isotopes les plus stables iso AN Période MD Ed PD MeV 92Mo 14,84 % stable avec 50 neutrons 93Mo {syn.} 4 000 a ε 0,405 93Nb 94Mo 9,25 % stable avec 52 neutrons 95Mo 15,92 % stable avec 53 neutrons 96Mo 16,68 % stable avec 54 neutrons 97Mo 9,55 % stable avec 55 neutrons 98Mo 24,13 % stable avec 56 neutrons 99Mo {syn.} 65,94 h β- 1,357 99Tc 100Mo 9,63 % 7,8×1018 a 2β- 3,034 100Ru Précautions Directive 67/548/EEC[4] État pulvérulent : 
FPhrases R : 11, Phrases S : 9, 16, 36/37/39, SIMDUT[5] Produit non contrôlé SGH[4] État pulvérulent : 
DangerUnités du SI & CNTP, sauf indication contraire. Le molybdène est un élément chimique, de symbole Mo et de numéro atomique 42.
Sommaire
Histoire
Le molybdène (du grec molybdos, signifiant « qui ressemble au plomb ») n'existe pas à l'état natif, et ses composés naturels ont été confondus jusqu'au XVIIIe siècle avec des composés d'autres éléments tels que le carbone ou le plomb.
En 1778, Carl Wilhelm Scheele réussit à séparer le molybdène du graphite et du plomb, et isole l'oxyde de molybdène de la molybdénite.
En 1782, Peter Jacob Hjelm obtient un métal impur en réduisant l'oxyde de molybdène par le carbone.
Jusqu'à la fin du XIXe siècle, le molybdène ne fut que très peu utilisé en dehors des laboratoires. Quand l'aciériste français Schneider remarqua les propriétés des alliages d'acier au molybdène, il les utilisa dans la réalisation de blindages.
Propriétés
Molybdène
Le molybdène est un métal de transition. Le métal pur est d'aspect blanc métallique et il est très dur. Il a été souvent confondu avec du minerai de graphite et de fil. Il a un haut module d'élasticité et seuls le tungstène et le tantale, des métaux plus aisément disponibles, ont des points de fusion plus élevés. C'est un agent d'alliage valable, car il contribue à la trempabilité et à la dureté des aciers éteints et gâchés. Il améliore également la force de l'acier aux températures élevées. Du molybdène est employé en alliages, électrodes et catalyseurs. Pendant la première guerre mondiale, l'artillerie allemande appelée la "Grosse Bertha" contenait du molybdène comme composant essentiel de son acier.
Utilisation
- L'addition d'une faible quantité de molybdène durcit l'acier. Plus des deux tiers de la production de molybdène est utilisé dans les alliages. L'utilisation du molybdène grimpa en flèche pendant la Première Guerre mondiale, lorsque la demande pour le tungstène rendit celui-ci rare et que les alliages haute résistance étaient très demandés.
- Le molybdène est encore utilisé de nos jours dans les alliages haute résistance et les aciers haute température. Des alliages spéciaux contenant du molybdène, comme l'Hastelloy ®, sont résistants et ne se corrodent pas à température élevée.
- Le molybdène est utilisé dans certaines parties d'avions et de missiles, et également comme filament. On utilise le molybdène comme catalyseur, particulièrement dans l'industrie pétrolière, pour éliminer les composés organiques soufrés du pétrole. Il entre aussi dans la composition de l'acier inoxydable utilisé dans le milieu marin, pour sa forte résistance à la corrosion chimique.
- Le 99Mo est un radioisotope utilisé dans l'industrie, en tant que précurseur du 99Tc.
- Le molybdène est utilisé en alliage comme support du silicium pour la réalisation de semi-conducteurs de puissance, grâce aux coefficients de dilatation très voisins de ces deux matériaux.
- Les oranges de molybdène sont des pigments de la gamme de l'orange moyen au rouge-orangé vif, utilisés dans les peintures, les encres, les plastiques et les caoutchoucs.
- Le disulfure de molybdène est un bon lubrifiant, particulièrement à haute température.
- Le molybdène est couramment utilisé en laboratoire comme cible dans les tubes à rayons X pour la diffraction sur monocristal. La raie Kα du molybdène a pour longueur d'onde moyenne 0,070926 nm.
- Le molybdène, souvent appelé Moly, est utilisé dans l'industrie comme élément chauffant pour les fours sous vide ou ambiance gazeuse à haute température. Il est conseillé de l'utiliser pour les pièces composées de titane ou alliage titane en lieu et place des éléments chauffant en graphite qui polluent la pièce par dépôt d'éléments graphites lors de l'opération de traitement thermique. Le molybdène est cependant fragile en industrie du fait des changements rapides de température et de pression qui engendrent des grossissements de grains et rendent la pièce cassante. De plus, il semblerait que en pratique, 25 % d’énergie supplémentaire soit nécessaire afin d'obtenir la même température au sein du four en cas d'utilisation du Moly. Celui-ci est également plus coûteux à l'achat et en pièce de remplacement. L'élément graphite ne peut être utilisé en cas de température trop élevée combinée à une pression trop basse afin d'éviter de dépasser la tension de vaporisation au risque de retrouver tout le graphite aggloméré dans la zone froide du four.
Le molybdène est un élément important pour l'alimentation des plantes et on le trouve dans certains enzymes comme la xanthine oxydase.
On le trouve également dans les alliages dentaire (pour la réalisation de couronne, bridge, ou châssis métallique) à base de nickel-chrome et cobalt-chrome
Dans les années 1980, le molybdène était considéré comme l'une des huit matières premières stratégiques indispensables en temps de guerre comme en temps de paix[6].
Gisements
Bien que l'on trouve du molybdène dans des minéraux tel que la wulfénite (PbMoO4) ou la powellite (CaMoO4), la principale source commerciale de molybdène est la molybdénite (MoS2).
Le molybdène est miné directement et est aussi un sous-produit de l'exploitation minière du cuivre ; la concentration de molybdène dans ce minerai est comprise entre 0,01 et 0,5 %.
Près de la moitié de la production minière du molybdène provient des États-Unis.
Durant la Seconde Guerre mondiale, le molybdène était importé du Portugal par les Allemands[7].
Voir aussi
Notes
- (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)
- (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », dans Dalton Transactions, 2008, p. 2832 - 2838 [lien DOI]
- (en) Metals handbook, vol. 10 : Materials characterization, ASM International, 1986, 1310 p. (ISBN 0-87170-007-7), p. 346
- SIGMA-ALDRICH
- « Molybdène » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
- Avec le germanium (électronique avancée), le titane (sous-marins de chasse, alliage extrêmement résistant), le magnésium (explosifs), le platine (contacts aussi conducteurs que l'or pour l'aviation, circuits avec contacts rapides), le mercure (chimie nucléaire, instruments de mesure), le cobalt (chimie nucléaire) et le niobium (alliages spéciaux extrêmement rares). (Christine Ockrent et comte de Marenches, Dans le secret des princes, éd. Stock, 1986, p. 193)
- Léonce Peillard, Coulez le Tirptiz, p. 194.
Lien externe
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