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鉬元素:從發(fā)現(xiàn)到多元應(yīng)用

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在化學(xué)元素的大家庭里,鉬元素或許不像氧、氫那樣廣為人知,也不像金、銀那樣備受矚目,但它卻有著獨(dú)特的魅力與無(wú)可替代的重要性。今天,就讓我們一同走進(jìn)鉬元素的奇妙世界。

一、艱難的發(fā)現(xiàn)之旅

鉬元素的發(fā)現(xiàn)并非一帆風(fēng)順。早在 14 世紀(jì),含鉬的鋼鐵就被用于鍛造軍刀,可那時(shí)人們壓根沒(méi)意識(shí)到鉬元素的存在。鉬在地殼中的含量約為百萬(wàn)分之一,分布分散,屬于稀有金屬。而且它通常不以單質(zhì)形式存在,主要與硫結(jié)合成輝鉬礦,偶爾也和鉛、銅組合生成鉛鉬礦和銅鉬礦 。16 世紀(jì)前,人們發(fā)現(xiàn)輝鉬礦,因其呈鉛灰色、有金屬光澤,且多以細(xì)微柔軟的鱗片狀產(chǎn)出,具有撓性,摸起來(lái)還有油膩感,和石墨性質(zhì)極為相似,所以被誤認(rèn)成石墨。后來(lái)找鉛礦石時(shí),又因外觀像方鉛礦,被錯(cuò)當(dāng)成鉛,還被用古希臘語(yǔ) “molybdos”(意為 “鉛”)命名 。

直到 1778 年,德國(guó)化學(xué)家卡爾?舍勒才證實(shí)鉬輝礦既不是方鉛礦也不是石墨,而是含有新元素的礦物。不過(guò),舍勒沒(méi)能從礦石中分離出該元素。此后其他科學(xué)家嘗試讓輝鉬礦氧化,形成鉬酸,卻仍無(wú)法析出鉬金屬。終于在 1781 年,瑞典化學(xué)家彼得?海基爾姆用 “碳還原法”,將碳粉、亞麻籽油和鉬酸混合成糊狀,在封閉坩堝中加熱,成功分離出鉬金屬,并將其命名為 “鉬” 。

二、獨(dú)特的性質(zhì)

(一)物理性質(zhì)

鉬單質(zhì)呈現(xiàn)出漂亮的銀白色,質(zhì)地硬而堅(jiān)韌。它有著極高的熔點(diǎn),達(dá)到 2622℃,沸點(diǎn)更是高達(dá) 4825℃ 。密度為 10.28 克 / 立方厘米,具備良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,電阻率在 20℃時(shí)為 5.2×10??歐姆?米 。

(二)化學(xué)性質(zhì)

在常溫下,鉬十分穩(wěn)定,不與空氣或氧氣發(fā)生反應(yīng)。但在紅熱狀態(tài)下,它會(huì)與氧氣反應(yīng)生成氧化鉬(ⅵ)moo3 。鉬在室溫下能與氟氣直接反應(yīng)生成六氟化鉬,精心控制條件,也能與氯氣反應(yīng)生成五氯化鉬 。此外,鉬能溶于硝酸和氫氟酸的混合溶液,還能在與 kNO3、kClO3 或 Na2O2 共熔時(shí)被氧化成 + 6 價(jià)的含氧酸鹽 MoO42- 。

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