Trioxyde de molybdène

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Trioxyde de molybdène
Molybdän(VI)-oxid Kristallstruktur.png
__ Mo6+       __ O2-
Maille cristalline du trioxyde de molybdène.
Identification
Nom UICPA trioxomolybdène
Synonymes

oxyde de molybdène(VI)

No CAS 1313-27-5
No ECHA 100.013.823
No CE 215-204-7
PubChem 14802
ChEBI 30627
SMILES
InChI
Apparence solide jaune-vert à bleu clair
Propriétés chimiques
Formule MoO3  [Isomères]
Masse molaire[1] 143,96 ± 0,02 g/mol
Mo 66,66 %, O 33,34 %,
Propriétés physiques
fusion 795 °C[2]
ébullition 1 155 °C (sublimation)[2]
Solubilité 0,5 g l−1 à 28 °C[2]
Masse volumique 4,7 g cm−3[2]
Thermochimie
S0solide 77,7 J K−1 mol−1[3]
ΔfH0solide −745,1 kJ mol−1[3]
Cristallographie
Système cristallin Orthorhombique
Réseau de Bravais oP16
Paramètres de maille a = 1,402 nm
b = 0,37028 nm
c = 0,39663 nm[réf. souhaitée]
Précautions
SGH[2]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotiqueSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
H319, H335, H351, P281, P305+P351+P338 et P308+P313

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le trioxyde de molybdène est un composé chimique de formule MoO3. Il existe naturellement sous la forme d'un minéral rare, la molybdite, et est produit en plus grande quantité que n'importe quel autre composé du molybdène.

Il est utilisé principalement comme catalyseur dans des réactions d'oxydation et comme matière première pour la production du molybdène métallique.

Production et réactions principales[modifier | modifier le code]

Le molybdène est en général un composant minoritaire d'autres minerais tels que CuS2. Il se trouve alors sous forme de disulfure de molybdène. Le trioxyde de molybdène est donc produit industriellement par grillage de MoS2, principal minerai du molybdène :

2 MoS2 + 7 O2 → 2 MoO3 + 4 SO2.

On obtient du trioxyde de molybdène technique dans lequel on trouve aussi du dioxyde de molybdène MoO2. Cet oxyde peut ensuite être purifié par sublimation à haute température, ou par traitement à l'ammoniaque[4].

Au laboratoire, on prépare MoO3 par l'acidification de solutions aqueuses de molybdate de sodium Na2MoO4 par l'acide perchlorique HClO4 :

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

Le dihydrate MoO3·2H2O perd rapidement son eau pour donner le monohydrate MoO3·H2O ; ces deux composés sont jaune vif.

Le trioxyde de molybdène se dissout difficilement dans l'eau pour donner de l'« acide molybdique » H2MoO4.

Utilisations[modifier | modifier le code]

Le molybdène est utilisé comme additif dans les aciers et les alliages pour améliorer leur résistance à la corrosion. En fonction du milieu dans lequel l'acier est utilisé (acide ou basique), les phases qui inhibent cette corrosion peuvent être les oxydes de molybdène MoO2 et MoO3, et l'hydroxyde de molybdène Mo(OH)3[5].

L'oxyde de molybdène est utilisé comme matière première pour la synthèse de molybdène, pour cela on réduit l'oxyde de molybdène par du dihydrogène à haute température. La réaction est :

MoO3 + 3 H2 → Mo + 3 H2O

Le trioxyde de molybdène est aussi utilisé comme catalyseur pour certaines réactions d'oxydation, il entre par exemple dans la composition des phosphomolybdates utilisés dans la synthèse d'acrylonitrile à partir de propène et d'ammoniac.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a b c d e et f Entrée « Molybdenum trioxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 29 octobre 2011 (JavaScript nécessaire).
  3. a et b Chase, M.W., Jr., « NIST-JANAF Themochemical Tables, Fourth Edition », J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. Monograph 9,‎ , p. 1-1951.
  4. Pierre Blazy et El Aïd Jdid, « métallurgie du molybdène », Techniques de l'Ingénieur, vol. M2380 V1,‎ .
  5. Thiago Mesquita, Aciers inoxydables et corrosion localisée : le rôle du molybdène (thèse), université de Grenoble, (lire en ligne), page 19.