Siarczek molibdenu(IV)

Disiarczek molibdenu
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

MoS2

Masa molowa

160,07 g/mol

Wygląd

czarny bezwonny proszek[1]

Identyfikacja
Numer CAS

1317-33-5

PubChem

14823

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Disiarczek molibdenu – nieorganiczny związek chemiczny z grupy siarczków, sól kwasu siarkowodorowego i molibdenu na IV stopniu utlenienia. Występuje w dwóch odmianach – heksagonalnej, w postaci minerału molibdenitu, najważniejszej rudy, z której otrzymuje się molibden[2], i trygonalnej. Jest diamagnetykiem i półprzewodnikiem[7]. Pod potoczną nazwą molikot[8] stosowany jest także jako smar stały, dodatek do smarów i katalizator[2]. Znalazł również zastosowanie jako pokrycie pocisków, jako środek zmniejszający tarcie o lufę. Podobne zastosowanie ma disiarczek wolframu i heksagonalny azotek boru[9].

Otrzymywanie

Głównym sposobem otrzymywania disiarczku molibdenu jest jego wydobywanie z naturalnych złóż molibdenitu. Może zostać także otrzymany bezpośrednio z molibdenu i siarki w wysokiej temperaturze i przy zmniejszonym ciśnieniu. W takich warunkach, mogą powstawać inne siarczki molibdenu, które jednak przekształcają się w bardziej stabilny disiarczek[2].

Disiarczek molibdenu można także otrzymać poprzez ogrzewanie tritlenku molibdenu z siarkowodorem lub siarką. Innym sposobem jest reakcja pentachlorku molibdenu z roztworem siarczku sodu[2]:

2MoCl5 + 5Na2S → 2MoS2 + 10NaCl + S

Powstaje także w reakcji molibdenu z tetratiomolibdenianem amonu [(NH4)2MoS4] lub trisiarczkiem molibdenu w temperaturze 1100 °C[7].

Związek o strukturze trygonalnej otrzymuje się poprzez ogrzewanie w temperaturze 1200 °C heksagonalnego disiarczku molibdenu pod ciśnieniem 7,5 GPa lub w reakcji tritlenku molibdenu z siarką i węglanem potasu[7].

Właściwości

Disiarczek molibdenu występuje w postaci czarnego proszku lub kryształów. Twardość w skali Mohsa wynosi 1,3. Jest nierozpuszczalny w wodzie i rozcieńczonych kwasach. Rozpuszcza się natomiast w stężonych kwasach utleniających, m.in. wodzie królewskiej i gorącym kwasie siarkowym[2] dając odpowiednie związki molibdenu(IV). W temperaturze 250–400 °C ma postać amorficzną. Krystalizacja wymaga dłuższego ogrzewania w 1100 °C[7].

Związek ten jest stabilny i nie reaguje z tlenem z powietrza w normalnych temperaturach. W 500 °C, tworzy tritlenek molibdenu[2][7]:

2MoS2 + 9O2 → 2MoO3 + 4SO3

Podobnie zachowuje się w stosunku do chloru[2]:

2MoS2 + 7Cl2 → 2MoCl5 + 2S2Cl2

Ogrzewanie w 1200 °C i pod zmniejszonym ciśnieniem powoduje rozkład do molibdenu i trisiarczku molibdenu. W wyniku redukcji disiarczku molibdenu wodorem w temperaturach 1100 °C lub powyżej 1500 °C powstaje odpowiednio trisiarczek molibdenu lub molibden[7]

Disiarczek molibdenu reaguje w odpowiednich warunkach z alkilolitami tworząc związki interkalacyjne o wzorze ogólnym LixMoS2[2].

Właściwości smarne disiarczku molibdenu wynikają z jego warstwowej budowy krystalicznej (zobacz też: grafit). Słabe siły van der Waalsa pomiędzy warstwami atomów siarki umożliwiają łatwe przemieszczanie się tych warstw względem siebie, zmniejszając tarcie przesuwanych elementów. Natomiast silne spolaryzowane wiązania kowalencyjne pomiędzy atomami molibdenu i siarki zwiększają wytrzymałość na czynniki mechaniczne[7][10].

Przypisy

  1. ↑ a b c d Molybdenum(IV) sulfide, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 570192 [dostęp 2011-10-13] (niem. • ang.).
  2. ↑ a b c d e f g h i j k Pradyot Patnaik: Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2003, s. 587–588. ISBN 0-07-049439-8.
  3. ↑ a b c David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-76, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
  4. ↑ a b c Molybdenum(IV) sulfide (nr 234842) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2011-10-13]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  5. ↑ Molybdenum disulfide, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2011-10-13] (ang.).
  6. ↑ Siarczek molibdenu(IV) (nr 234842) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-13]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  7. ↑ a b c d e f g Roger F. Sebenik i inni, Molybdenum and Molybdenium Compounds, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 26, DOI: 10.1002/14356007.a16_655 (ang.).
  8. ↑ Jan Lipski: Napędy i sterowania hydrauliczne. Warszawa: Wydaw. Komun. i Łączn., 1981.
  9. ↑ Jerzy Ejsmont: Komponenty amunicji strzeleckiej. W: Amunicja i jej elaboracja. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2010, s. 43–45. ISBN 978-83-204-3565-8.
  10. ↑ Thorsten Bartels i inni, Lubricants and Lubrication, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 158–159, DOI: 10.1002/14356007.a15_423 (ang.).

Media użyte na tej stronie

NFPA 704.svg
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.
Molybdenite-3D-balls.png
Ball-and-stick model of the part of the crystal structure of molybdenite, MoS2. Crystal structure data from The American Mineralogist Crystal Structure Database.