Dioxyde de molybdène

Dioxyde de molybdène
__ Mo4+       __ O2− Structure cristalline du dioxyde de molybdène.
Identification
Nom UICPA	dioxomolybdène
Nom systématique	oxyde de molybdène(IV)
No CAS	18868-43-4
No ECHA	100.038.746
No CE	242-637-9
No RTECS	QA4688000
PubChem	29320
SMILES	O=[Mo]=O PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/Mo.2O Std. InChIKey : QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N
Apparence	solide inodore brun-rouge non combustible pratiquement insoluble dans l'eau[1]
Propriétés chimiques
Formule	MoO2
Masse molaire[2]	127,96 ± 0,02 g/mol Mo 74,99 %, O 25,01 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 100 °C[3]
T° ébullition	1 800 °C[1] (décomposition)
Masse volumique	6,47 g/cm3[1] à 20 °C
Cristallographie
Système cristallin	monoclinique
Classe cristalline ou groupe d’espace	P21/c (no 14) [4] monoclinique Hermann-Mauguin : ${\displaystyle P~1~2_{1}/c~1\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle P2_{1}/c\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle C_{2h}^{5}\,}$
Notation Schönflies	C5 2h
Paramètres de maille	a = 558,4 pm, b = 484,2 pm, c = 560,8 pm, β = 120,49°[4]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier

Le dioxyde de molybdène, ou oxyde de molybdène(IV), est un composé chimique de formule MoO₂. Il s'agit d'un solide cristallisé dans le système monoclinique selon le groupe d'espace P2₁/c avec comme paramètres cristallins a = 558,4 pm, b = 484,2 pm, c = 560,8 pm et β = 120,49°^[4]. On le trouve dans le milieu naturel sous la forme d'un minéral rare, la tugarinovite (en). Sa structure cristalline est de type rutile déformé dans laquelle les octaèdres sont déformés en alternant des liaisons Mo−Mo longues et courtes ; les liaisons Mo−Mo courtes ont une longueur de 251 pm, ce qui est inférieur à longueur de liaison métallique Mo−Mo dans le molybdène métallique, qui vaut 272,5 pm. Cette liaison est complexe et implique la délocalisation de certains électrons de la bande de conduction, d'où une conductivité électrique de type métallique^[5].

On peut l'obtenir par réduction du trioxyde de molybdène MoO₃ avec du molybdène pendant 70 heures à 800 °C ; l'oxyde de tungstène(IV) WO₂ est préparé de la même manière :

2 MoO₃ + Mo ⟶ 3 MoO₂.

Il peut également être produit par réduction de MoO₃ par H₂ ou NH₃ en-dessous de 470 °C^[6].

On peut former des monocristaux par transport chimique (en) à l'aide d'iode I₂, qui convertit réversiblement le MoO₂ en l'espèce volatile MoO₂I₂^[7] à travers un gradient de température de 900 à 700 °C^[4].

Du MoO₂ est produit lors du traitement industriel du disulfure de molybdène MoS₂^[8] :

2 MoS₂ + 7 O₂ ⟶ 2 MoO₃ + 4 SO₂ ;

MoS₂ + 6 MoO₃ ⟶ 7 MoO₂ + 2 SO₂ ;

2 MoO₂ + O₂ ⟶ 2 MoO₃.

Le dioxyde de molybdène a été utilisé comme catalyseur de déshydrogénation des alcools^[9] et de reformage d'hydrocarbures^[10] et de biogazole^[11]. Des nanofils de molybdène ont été produits en réduisant le MoO₂ déposé sur du graphite^[12]. Le dioxyde de molybdène a également été étudié comme matériau d'anode pour accumulateur lithium-ion^[13],[14].

• Portail de la chimie