
Proseguendo col tema degli ossidi dei metalli di transizione e delle decomposizioni termiche, propongo oggi la sintesi dell'ossido di molibdeno (VI) e, di seguito, del metallo stesso.
Reagenti:
-Ammonio molibdato (para) tetraidrato
Procedimento:
Passo 1, Anidride Molibdica:
In un crogiolo di acciaio ho posto 12,3g (0,01 mole) di (NH4)6Mo7O24-4H2O.
[Foto 1: i 12,3g di molibdato e il suo contenitore]
La polvere dev'essere molto sottile. Ho posto il crogiolo su un treppiede e l'ho scaldato dalla parte inferiore con la fiamma di un cannello a butano (N.B.: non si deve scaldare a fiamma diretta, altrimenti si formano in prevalenza gli ossidi inferiori!) E' consigliabile utilizzare un copricrogiolo o una reticella spartifiamma a maglie sottili da porre sulla capsula per evitare l'uscita di "lapilli". Ad inizio reazione infatti, oltre a svilupparsi una grande quantità di ammoniaca (attenzione!!! Aerare bene il locale!) e di vapore acqueo, il molibdato "schizza" alquanto. Poco dopo la polvere formerà una crosta e occorre spaccarla per farla ritornare una polvere. Continuando il riscaldamento, aumentando un po' la fiamma, incomincerà dapprima a scurirsi verso il nero-verde, poi a diventare gialla. Ogni 3 minuti circa di riscaldamento è necessario interrompere e smuovere la miscela. Quando non si avverte più l'odore di NH3 (fare un test esponendo una cartina tornasole inumidita ai vapori) si può togliere il crogiolo dal fuoco e lasciar raffreddare. Se il riscaldamento non è stato eccessivo, si avrà una polvere bianco-verdognola. MoO3 puro è bianco, ma la tonalità verde (pur lievissima) del prodotto ottenuto con questo metodo è dovuta alla formazione di ossidi inferiori del molibdeno.
Ho ottenuto 6g di MoO3 (60% circa della resa teorica) [Foto 2]
La reazione coinvolta, che è una decomposizione termica, è la seguente:
(NH4)6Mo7O24-4H2O
7MoO3 + 7H2O + 6NH3
Passo 2, Molibdeno elementare:
Il crogiolo rimarrà molto probabilmente incrostato di una massa scura che è bene evitare di grattar via insieme a MoO3, per non inquinare l'ossido. Questa è costituita da MoO3 ricoperta superficialmente da ossidi inferiori del molibdeno. Dopo raffreddamento la si stacca dal crogiolo, la si pone su un mattone e la si scalda a fiamma diretta con il cannello a butano (fiamma riducente!). Il composto dapprima diventa blu [Foto 3: sul mattone, intorno al nerofumo della fiamma, il blu degli ossidi inferiori di Mo] poi nero, assume dunque una tonalità metallica e fonde. Quando tutta la massa è fusa (calor rosso) si spegne la fiamma. Il molibdeno solidifica subito, presentando una struttura cristallina sulla parte superiore. Dopo averlo lasciato raffreddare, lo si stacca dal mattone (aderisce con forza) e lo si polverizza, siccome è troppo fragile per essere tenuto in pezzi. La reazione avvenuta è difficilmente descrivibile; il metodo funziona solo con piccole quantità di molibdeno e sfrutta il potere riducente della fiamma. Notare che, con quantità maggiori, sarebbe quasi impossibile raggiungere così i 2623 C° necessari per fondere il molibdeno. Ho così ottenuto 0,3g di Mo polvere [Foto 4: notare i riflessi metallici]. Il prodotto ottenuto non è da considerarsi il metallo puro, ma piuttosto una "scoria" contenente molibdeno, che si può vedere dai riflessi metallici.
Osservazioni:
La resa complessiva, considerato quanto recuperabile in Mo elementare, è accettabile. L'anidride molibdica da me ottenuta è sufficientemente bianca da poter essere conservata così, ma se doveste ottenere un prodotto più scuro o vi servisse più pura, occorre scioglierla in acido nitrico concentrato, scaldare per un'ora e portare a secco. In acqua MoO3 è pochissimo solubile, e la intorbida di bianco. Un piccolo campione di anidride molibdica sospeso in un po' d'acqua, addizionato di poche gocce di acido fosforico diluito e scaldato all'ebollizione, assume una lieve tonalità gialla dovuta alla formazione di acido fosfomolibdico.
La purezza del molibdeno invece mi convince un po' meno per la facilità con cui fonde, d'altronde i riflessi metallici e il colore grigio confermano che si tratti di Mo; la spiegazione del problema della fusione penso sia da cercarsi nelle piccolissime quantità in gioco.
Reagenti:
-Ammonio molibdato (para) tetraidrato
Procedimento:
Passo 1, Anidride Molibdica:
In un crogiolo di acciaio ho posto 12,3g (0,01 mole) di (NH4)6Mo7O24-4H2O.
[Foto 1: i 12,3g di molibdato e il suo contenitore]
La polvere dev'essere molto sottile. Ho posto il crogiolo su un treppiede e l'ho scaldato dalla parte inferiore con la fiamma di un cannello a butano (N.B.: non si deve scaldare a fiamma diretta, altrimenti si formano in prevalenza gli ossidi inferiori!) E' consigliabile utilizzare un copricrogiolo o una reticella spartifiamma a maglie sottili da porre sulla capsula per evitare l'uscita di "lapilli". Ad inizio reazione infatti, oltre a svilupparsi una grande quantità di ammoniaca (attenzione!!! Aerare bene il locale!) e di vapore acqueo, il molibdato "schizza" alquanto. Poco dopo la polvere formerà una crosta e occorre spaccarla per farla ritornare una polvere. Continuando il riscaldamento, aumentando un po' la fiamma, incomincerà dapprima a scurirsi verso il nero-verde, poi a diventare gialla. Ogni 3 minuti circa di riscaldamento è necessario interrompere e smuovere la miscela. Quando non si avverte più l'odore di NH3 (fare un test esponendo una cartina tornasole inumidita ai vapori) si può togliere il crogiolo dal fuoco e lasciar raffreddare. Se il riscaldamento non è stato eccessivo, si avrà una polvere bianco-verdognola. MoO3 puro è bianco, ma la tonalità verde (pur lievissima) del prodotto ottenuto con questo metodo è dovuta alla formazione di ossidi inferiori del molibdeno.
Ho ottenuto 6g di MoO3 (60% circa della resa teorica) [Foto 2]
La reazione coinvolta, che è una decomposizione termica, è la seguente:
(NH4)6Mo7O24-4H2O

Passo 2, Molibdeno elementare:
Il crogiolo rimarrà molto probabilmente incrostato di una massa scura che è bene evitare di grattar via insieme a MoO3, per non inquinare l'ossido. Questa è costituita da MoO3 ricoperta superficialmente da ossidi inferiori del molibdeno. Dopo raffreddamento la si stacca dal crogiolo, la si pone su un mattone e la si scalda a fiamma diretta con il cannello a butano (fiamma riducente!). Il composto dapprima diventa blu [Foto 3: sul mattone, intorno al nerofumo della fiamma, il blu degli ossidi inferiori di Mo] poi nero, assume dunque una tonalità metallica e fonde. Quando tutta la massa è fusa (calor rosso) si spegne la fiamma. Il molibdeno solidifica subito, presentando una struttura cristallina sulla parte superiore. Dopo averlo lasciato raffreddare, lo si stacca dal mattone (aderisce con forza) e lo si polverizza, siccome è troppo fragile per essere tenuto in pezzi. La reazione avvenuta è difficilmente descrivibile; il metodo funziona solo con piccole quantità di molibdeno e sfrutta il potere riducente della fiamma. Notare che, con quantità maggiori, sarebbe quasi impossibile raggiungere così i 2623 C° necessari per fondere il molibdeno. Ho così ottenuto 0,3g di Mo polvere [Foto 4: notare i riflessi metallici]. Il prodotto ottenuto non è da considerarsi il metallo puro, ma piuttosto una "scoria" contenente molibdeno, che si può vedere dai riflessi metallici.
Osservazioni:
La resa complessiva, considerato quanto recuperabile in Mo elementare, è accettabile. L'anidride molibdica da me ottenuta è sufficientemente bianca da poter essere conservata così, ma se doveste ottenere un prodotto più scuro o vi servisse più pura, occorre scioglierla in acido nitrico concentrato, scaldare per un'ora e portare a secco. In acqua MoO3 è pochissimo solubile, e la intorbida di bianco. Un piccolo campione di anidride molibdica sospeso in un po' d'acqua, addizionato di poche gocce di acido fosforico diluito e scaldato all'ebollizione, assume una lieve tonalità gialla dovuta alla formazione di acido fosfomolibdico.
La purezza del molibdeno invece mi convince un po' meno per la facilità con cui fonde, d'altronde i riflessi metallici e il colore grigio confermano che si tratti di Mo; la spiegazione del problema della fusione penso sia da cercarsi nelle piccolissime quantità in gioco.