Molybdäntrioxid

Kristallstruktur
__ Mo6+      __ O2-
Kristallsystem	orthorhombisch[1]
Raumgruppe	Pbnm[1]
Gitterkonstanten	a = 3,92, b = 13,94, c = 3,66 A[1]
Allgemeines
Name	Molybdän(VI)-oxid
Andere Namen	Molybdäntrioxid Molybdänsäureanhydrid Wasserbleierde
Verhältnisformel	MoO3
CAS-Nummer	1313-27-5
Kurzbeschreibung	weißes Pulver
Eigenschaften
Molare Masse	143,93 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,696 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	795 °C[2]
Siedepunkt	1155 °C[2]
Löslichkeit	schlecht in Wasser (0,5 g/l bei 20 °C[2])
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [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 (oral Ratte)[4]
WGK	1 - schwach wassergefährdend[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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:

2 MoS₂ + 7 O₂ → 2 MoO₃ + 4 SO₂

Im Labor kann es auch durch Reaktion von Ammoniummolybdat und Salpetersäure^[1] bzw. aus Natriummolybdat und Perchlorsäure gewonnen, wobei jeweils Molybdän(VI)-oxid-dihydrat entsteht:^[5]

Na₂MoO₄ + H₂O + 2 HClO₄ → MoO₃·2 H₂O + 2 NaClO₄

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.

Molybdän(VI)-oxid hat einen relativ hohen Dampfdruck. Es sublimiert deshalb ab ca. 700 °C merklich, wobei sich glänzende, farblose, kristalline Flitter bilden.

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).

MoO₃ + 3 H₂ → Mo + 3 H₂O

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

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

Quellen

1. ↑ ^{a b c d} Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie
2. ↑ ^{a b c d e f} Eintrag zu Molybdän(VI)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 3.9.2007 (JavaScript erforderlich)
3. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 1313-27-5 im European chemical Substances Information System ESIS
4. ↑ ScienceLab: MSDS
5. ↑ Heynes, J. B. B.; Cruywagen, J. J. "Yellow Molybdenum(VI) Oxide Dihydrate" Inorganic Syntheses, 1986, volume 24, pp. 191. ISBN 0-471-83441-6.