Molybdän(VI)-oxid

Kristallstruktur
__ Mo6+ __ O2-
Kristallsystem	orthorhombisch[1]
Raumgruppe	Pbnm[1]
Gitterkonstanten	a = 392 pm[1] b = 1394 pm[1] c = 366 pm[1]
Allgemeines
Name	Molybdän(VI)-oxid
Andere Namen	Molybdäntrioxid Molybdänsäureanhydrid Wasserbleierde
Verhältnisformel	MoO3
CAS-Nummer	1313-27-5
PubChem	14802
Kurzbeschreibung	gelblichgrüner, geruchloser Feststoff[2]
Eigenschaften
Molare Masse	143,93 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,70 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	795 °C[2]
Siedepunkt	1155 °C[2]
Löslichkeit	schlecht in Wasser (0,5 g·l−1 bei 20 °C)[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3] Achtung H- und P-Sätze H: 351-319-335 P: 281-​305+351+338-​308+313 [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3] Gesundheits- schädlich (Xn) R- und S-Sätze R: 36/37-40 S: (2)-22-36/37
MAK	aufgehoben, da cancerogen[2]
LD50	125 mg·kg−1 (Ratte, oral)[5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Molybdän(VI)-oxid ist eine pulverförmige weiße Verbindung, die beim Rösten vieler Molybdänverbindungen zurückbleibt.

Geschichte

1778 gelang es Carl Wilhelm Scheele aus Molybdänglanz durch Behandlung mit Salpetersäure Molybdän(VI)-oxid herzustellen. 1782 reduzierte Peter Jacob Hjelm das Oxid mit Kohle zum elementaren Molybdän.

Vorkommen

In der Natur kommt es in Form des seltenen Minerals Molybdit vor.

Gewinnung und Darstellung

Molybdän(VI)-oxid wird industriell durch Oxidation von Molybdän(IV)-sulfid gewonnen:

$ \mathrm {2\ MoS_{2}+7\ O_{2}\longrightarrow 2\ MoO_{3}+4\ SO_{2}} $

Im Labor kann es auch durch Reaktion von Ammoniumheptamolybdat und Salpetersäure^[1] bzw. aus Natriummolybdat und Perchlorsäure gewonnen, wobei jeweils Molybdän(VI)-oxid-dihydrat entsteht:^[6]

$ \mathrm {Na_{2}MoO_{4}+H_{2}O+2\ HClO_{4}\longrightarrow MoO_{3}\cdot 2H_{2}O+2\ NaClO_{4}} $

Das entstehende Dihydrat wandelt sich leicht in das Monohydrat um. Beide Hydrate haben eine hellgelbe bis gelblichgrüne Farbe. Oberhalb von 450 °C setzten sich diese zum Anhydrid um.

Eigenschaften

Molybdän(VI)-oxid liegt als weißes Pulver vor, das sich beim Erhitzen gelb färbt und nach dem Erkalten wieder farblos wird. Es hat die Verhältnisformel MoO₃, einen Schmelzpunkt von 795 °C und einen Siedepunkt von 1155 °C. Molybdän(VI)-oxid ist in Wasser schwerlöslich, geht jedoch in alkalischer Lösung in Molybdat-Ionen MoO₄²⁻ über. In verdünnter Lösung kann man dieses durch Ansäuern in die Molybdänsäure H₂MoO₄ überführen.

Es hat einen relativ hohen Dampfdruck. Es sublimiert deshalb ab ca. 700 °C merklich, wobei sich glänzende, leicht grünliche, kristalline Flitter bilden.

nadelige Kristalle von Molybdän(VI)-oxid

Molybdän(VI)-oxid besitzt eine orthorhombische Kristallstruktur. Es besteht aus Schichten von verzerrten MoO₆-Oktaedern in einem orthorhombischen Kristall. Die Oktaeder sind an den Kanten verbunden und bilden Ketten, die über Sauerstoff-Atome verbunden sind und Schichten bilden.

Verwendung

Molybdän(VI)-oxid ist der Ausgangsstoff für die Synthese der meisten anderen Molybdänverbindungen, es dient als Emaillezusatz und zur Herstellung von reinem Molybdän (z. B. durch Reduktion mit Wasserstoff).

$ \mathrm {MoO_{3}+3\ H_{2}\longrightarrow Mo+3\ H_{2}O} $

Es ist auch ein Katalysator (Molybdäntrioxid-Pulver auf Aluminiumoxid) für Hydroformier-, Alkylierungs-, Entschwefelungs- und Krackprozesse in der Petrochemie und bei der Herstellung von Acrylnitril.

Molybdän(VI)-oxid verfügt über eine ausgezeichnete antimikrobielle Wirkung. In Kontakt mit Wasser bilden sich Hydronium-Ionen, welche die Keime durch Absenkung des pH-Wertes zerstören. Diese Eigenschaft macht die Substanz interessant zur antimikrobiellen Ausstattung von Kunststoffen, insbesondere im Krankenhausbereich, der Lebensmittelverarbeitung und dem öffentlichen Sektor [6]. Eine ähnliche Wirkung zeigt Wolfram(VI)-oxid.

Siehe auch

• Molybdän(II)-oxid MoO, CAS: 12058-07-0
• Molybdän(IV)-oxid MoO₂, CAS: 18868-43-4
• Molybdän(VI)-oxidtetrachlorid MoOCl₄, CAS: 13814-75-0

Einzelnachweise

[6] Cordt Zollfrank, Kai Gutbrod, Peter Wechsler, Josef Peter Guggenbichler, Antimicrobial activity of transition metal acid MoO3 prevents microbial growth on material surfaces, Materials Science and Engineering: C, 32(1), 47-54, 2012