molibden (Mo) este un metal de tranziție, aparținând grupei 6, perioada 5 din Tabelul periodic. Are configurație electronică (Kr) 4d55s1; numărul atomic 42 și masa atomică medie de 95,94 g / mol. Prezintă 7 izotopi stabili: 92Mo, 94Mo, 95Mo, 96Mo, 97Mo, 98Mo și 100Mo; fiind izotopul 98Mo cel care este în proporție mai mare.
Este un metal alb cu aspect argintiu și are proprietăți chimice similare cu cromul. De fapt, ambele sunt elemente metalice ale aceluiași grup, cromul fiind situat deasupra molibdenului; adică molibdenul este mai greu și are un nivel de energie mai mare.
Molibdenul nu se găsește liber în natură, ci ca parte a mineralelor, cel mai abundent fiind molibdenitul (MoSDouă). În plus, este asociat cu alte minerale sulfuroase, din care se obține și cupru..
Utilizarea sa a crescut în timpul primului război mondial, deoarece a înlocuit tungstenul, care a fost rar datorită exploatării sale masive.
Indice articol
Molibdenul se caracterizează prin durabilitate mare, rezistență la coroziune, punct de topire ridicat, fiind maleabil și rezistând la temperaturi ridicate. Este considerat un metal refractar, deoarece are un punct de topire mai mare decât platina (1.772º C)..
De asemenea, are un set de proprietăți suplimentare: energia de legare a atomilor săi este mare, presiune de vapori scăzută, coeficient scăzut de expansiune termică, nivel ridicat de conductanță termică și rezistență electrică scăzută..
Toate aceste proprietăți și caracteristici au permis ca molibdenul să aibă numeroase utilizări și aplicații, dintre care cea mai notabilă este formarea aliajelor cu oțelul..
Pe de altă parte, este un oligoelement esențial pentru viață. La bacterii și plante, molibdenul este un cofactor prezent în numeroase enzime care intervin în fixarea și utilizarea azotului.
Molibdenul este un cofactor pentru activitatea enzimelor oxotransferază, care transferă atomii de oxigen din apă în timp ce transferă doi electroni. Aceste enzime includ xantina oxidază a primatului, a cărei funcție este de a oxida xantina în acid uric..
Poate fi obținut din mai multe alimente, inclusiv următoarele: conopidă, spanac, usturoi, cereale integrale, hrișcă, germeni de grâu, linte, semințe de floarea-soarelui și lapte.
Molibdenul nu este izolat în natură, deci în multe dintre complexele sale a fost confundat în timpuri străvechi cu plumb sau carbon.
În 1778, Carl Wilhelm, chimist și farmacist suedez, a reușit să identifice molibdenul ca un element distinct. Wilhelm a tratat molibdenita (MoSDouă) cu acid azotic, obținând un compus acid în care a identificat molibden.
Mai târziu, în 1782, Peter Jacob Hjelm, folosind compusul acid al lui Wilhelm, prin reducere cu carbon, a reușit să izoleze un molibden impur..
Care este structura cristalină a molibdenului? Atomii săi de metal adoptă sistemul de cristale cubice centrate pe corp (bcc) la presiunea atmosferică. La presiuni mai mari, atomii de molibden se compactează pentru a forma structuri mai dense, precum cubic (fcc) centrat pe față și hexagonal (hcp)..
Legătura sa metalică este puternică și coincide cu faptul că este unul dintre solidele cu cel mai înalt punct de topire (2623ºC). Această rezistență structurală se datorează faptului că molibdenul este bogat în electroni, structura sa cristalină este considerabil densă și este mai grea decât cromul. Acești trei factori vă permit să consolidați aliajele din care face parte.
Pe de altă parte, mai important decât structura molibdenului metalic este cel al compușilor săi. Molibdenul se caracterizează prin capacitatea sa de a forma compuși dinucleari (Mo-Mo) sau polinucleari (Mo-Mo-Mo- ···).
De asemenea, se poate coordona cu alte molecule pentru a forma compuși cu formule MoX.4 până la MoX8. În cadrul acestor compuși, prezența podurilor de oxigen (Mo-O-Mo) sau de sulf (Mo-S-Mo) este comună..
Alb argintiu solid.
2.623 ºC (2.896 K).
4.639 ºC (4.912 K).
32 kJ / mol.
598 kJ / mol.
3,47 Pa la 3.000 K.
5.5
Compușii molibdenului sunt slab solubili în apă. Cu toate acestea, ionul molibdat MoO4-Două este solubil.
Este rezistent la coroziune și este unul dintre metalele care rezistă cel mai bine acțiunii acidului clorhidric.
Nu rugineste la temperatura camerei. Pentru a se oxida rapid este nevoie de temperaturi mai mari de 600 ° C.
Configurația electronică a molibdenului este [Kr] 4d55s1, deci are șase electroni de valență. În funcție de atomul de care se leagă, metalul își poate pierde toți electronii și poate avea o valență de +6 (VI). De exemplu, dacă formează legături cu atomul de fluor electronegativ (MoF6).
Cu toate acestea, poate pierde 1 până la 5 electroni. Astfel, valențele sale se întind de la +1 (I) la +5 (V). Când pierde un singur electron, părăsește orbitalul 5s, iar configurația sa rămâne ca [Kr] 4d5. Cei cinci electroni ai orbitalului 4d necesită medii extrem de acide și specii asemănătoare electronilor pentru a părăsi atomul Mo..
Dintre cele șase valențe ale sale, care sunt cele mai frecvente? +4 (IV) și +6 (VI). Mo (IV) are configurație [Kr] 4dDouă, în timp ce Mo (VI), [Kr].
Pentru Mo4+ Nu este clar de ce este mai stabil decât, de exemplu, Mo3+ (ca și în cazul Cr3+). Dar pentru Mo6+ este posibil să pierdem acești șase electroni deoarece criptonul gazos nobil devine izoelectronic.
Mai jos sunt enumerate o serie de cloruri de molibden cu valențe sau stări de oxidare diferite, de la (II) la (VI):
-Diclorură de molibden (MoClDouă). Galben solid.
-Triclorură de molibden (MoCl3). Roșu închis solid.
-Tetraclorură de molibden (MoCl4). Negru solid.
-Pentaclorură de molibden (MoCl5). Verde închis solid.
-Hexaclorură de molibden (MoCl6). Maro solid.
Molibdenul este un oligoelement esențial pentru viață, deoarece este prezent ca cofactor în numeroase enzime. Oxotransferazele folosesc molibdenul ca cofactor pentru a-și îndeplini funcția de a transfera oxigenul din apă cu o pereche de electroni.
Printre oxotransferaze se numără:
Enzima xantină oxidază catalizează etapa terminală în catabolismul purinelor din primate: conversia xantinei în acid uric, un compus care este apoi excretat.
Xantina oxidaza are FAD ca o coenzimă. În plus, fierul non-hemic și molibdenul sunt implicați în acțiunea catalitică. Acțiunea enzimei poate fi descrisă prin următoarea ecuație chimică:
Xanthine + HDouăO + ODouă => Acid uric + HDouăSAUDouă
Molibdenul acționează ca cofactor molibdopterină (Mo-co). Xantina oxidaza se găsește în principal în ficat și intestinul subțire, dar utilizarea tehnicilor imunologice a permis localizarea acesteia în glandele mamare, mușchii scheletici și rinichi..
Enzima xantină oxidază este inhibată de medicamentul Allopurinol, utilizat în tratamentul gutei. În 2008, comercializarea medicamentului Febuxostat a început cu o performanță mai bună în tratamentul bolii.
Enzima aldehidă oxidază este localizată în citoplasma celulară, fiind găsită atât în regnul vegetal, cât și în regnul animal. Enzima catalizează oxidarea aldehidei în acid carboxilic.
Citocromul P catalizează și oxidarea450 și produsele intermediare ale enzimei monoaminooxidază (MAO).
Datorită specificității sale largi, enzima aldehidă oxidază poate oxida multe medicamente, îndeplinindu-și funcția în principal în ficat. Acțiunea enzimei asupra aldehidei poate fi conturată după cum urmează:
Aldehidă + HDouăO + ODouă => Acid carboxilic + HDouăSAUDouă
Enzima sulfit oxidază este implicată în conversia sulfitului în sulfat. Aceasta este etapa finală în degradarea compușilor care conțin sulf. Reacția catalizată de enzime are loc în conformitate cu următoarea schemă:
SW3-Două + HDouăO + 2 (citocrom C) oxidat => SO4-Două + 2 (Citocrom C) redus + 2 H+
Un deficit enzimatic datorat unei mutații genetice la om poate duce la moarte prematură.
Sulfitul este un compus neurotoxic, deci o activitate scăzută a enzimei sulfit oxidază poate provoca boli mintale, întârziere mintală, degradare mentală și în final moarte.
Molibdenul este implicat în metabolismul fierului, facilitând absorbția sa intestinală și formarea eritrocitelor. În plus, face parte din smalțul dinților și, împreună cu fluorul, ajută la prevenirea cariilor.
O deficiență a aportului de molibden a fost legată de o incidență mai mare a cancerului esofagian în regiunile Chinei și Iranului, comparativ cu regiunile din Statele Unite cu niveluri ridicate de molibden..
Nitrat reductaza este o enzimă care îndeplinește o funcție vitală în plante, deoarece împreună cu enzima nitrit reductază intervine în transformarea azotatului în amoniu.
Ambele enzime necesită cofactor (Mo-co) pentru funcția lor. Reacția catalizată de enzima nitrat reductază poate fi conturată după cum urmează:
Nitrat + Donator de electroni + HDouăO => Nitrit + Donator de electroni oxidați
Procesul de reducere a oxidării nitraților are loc în citoplasma celulelor vegetale. Nitritul, produsul reacției anterioare, este transferat la plastid. Enzima nitrit reductază acționează asupra nitritului, provocând amoniac.
Amoniul este utilizat pentru sintetizarea aminoacizilor. În plus, plantele folosesc molibden în conversia fosforului anorganic în fosfor organic..
Fosforul organic există în numeroase molecule cu funcții biologice, cum ar fi: ATP, glucoză-6-fosfat, acizi nucleici, folipide etc..
O deficiență de molibden afectează în principal grupul de crucifere, leguminoase, poinsettias și primule..
La conopidă, un deficit de molibden provoacă o restricție a lățimii lamei frunzei, o reducere a creșterii plantelor și a formării florilor.
-Este un catalizator pentru desulfurarea petrolului, a produselor petrochimice și a lichidelor derivate din cărbune. Complexul catalizator cuprinde MoSDouă fixat pe alumină și activat de cobalt și nichel.
-Molibdatul formează un complex cu bismut pentru oxidarea selectivă a propenei, amoniului și aerului. Astfel, formează acrilonitril, acetonitril și alte substanțe chimice, care sunt materii prime pentru industria plasticului și a fibrelor..
În mod similar, molibdatul de fier catalizează oxidarea selectivă a metanolului în formaldehidă..
-Molibdenul este implicat în formarea pigmenților. De exemplu, portocalul de molibden se formează prin co-precipitarea cromatului de plumb, a molibdatului de plumb și a sulfatului de plumb..
Acesta este un pigment ușor și stabil la diferite temperaturi, care apare în culori roșu aprins, portocaliu sau roșu-galben. Se utilizează la prepararea vopselelor și materialelor plastice, precum și la produsele din cauciuc și ceramică.
-Molibdatul este un inhibitor de coroziune. Molibdatul de sodiu a fost utilizat ca înlocuitor al cromatului pentru a inhiba coroziunea oțelurilor temperate la un interval larg de pH..
-Este utilizat în răcitoare de apă, aparate de aer condiționat și sisteme de încălzire. Molibdatele sunt, de asemenea, utilizate pentru a inhiba coroziunea în sistemele hidraulice și în ingineria auto. De asemenea, pigmenții care inhibă coroziunea sunt folosiți în vopsele..
-Molibdatul, datorită proprietăților sale de punct de topire ridicat, coeficient scăzut de expansiune termică și conductivitate termică ridicată, este destinat să producă benzi și fire utilizate de industria iluminatului.
-Este utilizat în plăcile de bază cu semiconductori; în electronica de putere; electrozi de topire a sticlei; camere pentru cuptoare de temperatură înaltă și catoduri pentru acoperirea celulelor solare și a panourilor plate.
-În plus, molibdatul este utilizat la producerea creuzetelor pentru toate procesele obișnuite în domeniul prelucrării safirului..
-Molibdenul este utilizat în aliaje cu oțel care rezistă la temperaturi și presiuni ridicate. Aceste aliaje sunt utilizate în industria construcțiilor și la fabricarea pieselor pentru avioane și automobile..
-Molibdatul, chiar și la concentrații de până la 2%, conferă aliajului său cu oțel o rezistență ridicată la coroziune..
-Molibdatul este utilizat în industria aerospațială; la fabricarea ecranelor LCD; în tratarea apei și chiar în aplicarea razei laser.
-Disulfura de molibdat este în sine un lubrifiant bun și oferă proprietăți extreme de toleranță la presiune în interacțiunea lubrifianților cu metalele.
Lubrifianții formează un strat cristalin pe suprafața metalelor. Datorită acestui fapt, fricțiunea metal-metal este redusă la minimum, chiar și la temperaturi ridicate..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.