Molibdênio

Molibdênio (MO) é um metal de transição, pertencente ao grupo 6, período 5 da tabela periódica

O que é molibdênio?

Ele molibdênio (MO) é um metal de transição, pertencente ao grupo 6, período 5 da tabela periódica. Possui configuração eletrônica (KR) 4D⁵5s¹; Número atômico 42 e massa atômica média de 95,94 g/mol. Apresenta 7 isótopos estáveis: ⁹²MO, ⁹⁴MO, ⁹⁵MO, ⁹⁶MO, ⁹⁷MO, ⁹⁸MO e ¹⁰⁰MO; sendo o isótopo ⁹⁸MO aquele que está na maior proporção.

É um metal branco de aparência branca com propriedades químicas cromadas. De fato, ambos são elementos metálicos do mesmo grupo, colocando o cromo acima do molibdênio; isto é, o molibdênio é mais pesado e tem um nível de energia mais alto.

O molibdênio não é de natureza livre, mas faz parte dos minerais, a molibdenita mais abundante (MOS₂). Além disso, está associado a outros minerais sulfurosos, dos quais o cobre também é obtido. 

Seu uso aumentou durante a Primeira Guerra Mundial, já que substituiu o tungstênio, o que foi escasso devido à sua exploração em massa.

Características de molibdênio

O molibdênio é caracterizado por sua grande durabilidade, resistência à corrosão, alto ponto de fusão, alta maleabilidade e alta resistência a temperaturas. É considerado um metal refratário para ter um ponto de fusão maior que a platina (1.772º c).

Ele também possui um conjunto de propriedades adicionais: a energia de ligação de seus átomos é alta, baixa pressão de vapor, baixo coeficiente de expansão térmica, alto nível de condutância térmica e baixa resistência elétrica.

Todas essas propriedades e características permitiram que o Molybdeno tivesse numerosos usos e aplicações, a formação de ligas com o aço sendo o mais perceptível.

Por outro lado, é um traço essencial para a vida. Nas bactérias e plantas molibdênio é um cofator presente em inúmeras enzimas envolvidas na fixação e uso de nitrogênio.

O molibdênio é um cofator para a atividade das enzimas oxotransferase, que transferem átomos de oxigênio da água, enquanto transferiam dois elétrons. Entre essas enzimas está a xantina oxidase de primatas, cuja função é oxidação da xantina em ácido úrico.

Pode ser obtido de vários alimentos, incluindo couve -flor, espinafre, alho, grãos integrais, sarracene trigo, germe de trigo, lentilha, semente de girassol e leite.

Descoberta de molibdênio

O molibdênio não é isolado na natureza; portanto, em muitos de seus complexos, ficou confuso nos tempos antigos com chumbo ou carbono.

Em 1778, Carl Wilhelm, químico sueco e farmacêutico, conseguiu identificar o molibdênio como um elemento diferente. Wilhelm tratou a molibdenita (MOS₂) Com ácido nítrico, obtendo um composto ácido no qual ele identificou molibdênio.

Posteriormente, em 1782, Peter Jacob Hjelm, usando o composto de ácido Wilhelm, e por redução de carbono, conseguiu isolar o molibdênio impuro.

Estrutura de molibdênio

Seus átomos metálicos adotam o sistema cristalino cúbico do corpo (BCC) para a pressão atmosférica. A maiores pressões, os átomos de molibdênio são compactados para causar estruturas mais densas, como o cúbico centrado em faces (FCC) e hexagonal (HCP).

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Seu vínculo metálico é forte e coincide com o fato de ser um dos sólidos com o ponto de fusão mais alto (2.623º c). Essa força estrutural se deve ao fato de que o molibdênio é rico em elétrons, sua estrutura cristalina consideravelmente densa e é mais pesada que o cromo. Esses três fatores permitem que você fortaleça as ligas das quais é parte.

Por outro lado, mais importante que a estrutura do molibdênio metálico, é o de seus compostos. O molibdênio é caracterizado por sua capacidade de formar compostos corrigires (MO-MO) ou polinuclear (mo-mo-mo- ···).

Também pode ser coordenado com outras moléculas para formar compostos com fórmulas Mox₄ para Mox₈. Dentro desses compostos, a presença de pontes de oxigênio (mo-o-mo) ou enxofre (mo-s-mo) é comum.

Propriedades do molibdênio

Aspecto

Sólido branco prateado.

Ponto de fusão

2.623º C (2.896 K).

Ponto de ebulição

4.639º C (4.912 K).

Entalpia de fusão

32 kJ/mol.

Entalpia de vaporização

598 KJ/mol.

Pressão de vapor

3,47 PA A 3.000 k.

Dureza na escala MOHS

5.5

Solubilidade em água

Os compostos de molibdênio são pouco solúveis em água. No entanto, o íon moo molibdato₄^-2 É solúvel.

Corrosão

É resistente à corrosão e é dos metais que melhor resistem à ação do ácido clorídrico.

Oxidação

Não oxide à temperatura ambiente. Oxidar rapidamente requer temperaturas maiores que 600º C.

Valenciais

A configuração eletrônica de molibdênio é [KR] 4D⁵5s¹, Então tem seis elétrons de Valência. Dependendo de qual átomo está ligado, o metal pode perder todos os seus elétrons e ter valência de +6 (vi). Por exemplo, se for formar links para o átomo de fluorina eletronegativo (MOF₆).

No entanto, você pode perder de 1 a 5 elétrons. Assim, suas valências cobrem o intervalo de +1 (i) a +5 (v). Quando perde apenas um elétron, deixa o orbital 5s e sua configuração permanece [kr] 4d⁵. Os cinco elétrons do orbital 4D requerem meios e espécies muito ácidos muito relacionados aos elétrons para deixar o átomo de MO.

De suas seis valências, que são as mais comuns? O +4 (iv) e +6 (vi). O MO (IV) tem [KR] 4D Configuração², Enquanto o MO (vi), [kr].

Para o MO⁴⁺ Não está claro por que é mais estável do que, por exemplo, o MO³⁺ (como no CR³⁺). Mas para o MO⁶⁺ É possível perder esses seis elétrons porque se torna isoletônico para o nobre Kripton de gás.

Cloretos de molibdênio

Abaixo estão uma série de cloretos de molibdênio com diferentes valências ou estados de oxidação, de (ii) a (vi):

-Dicloreto de molibdênio (MOCL₂). Amarelo.

-Tricloreto de molibdênio (MOCL₃). Sólido vermelho escuro.

-Tetracloreto de molibdênio (MOCL₄). Cor preta sólida.

-Pentacloreto de molibdênio (MOCL₅). Verde escuro sólido.

-Hexacloreto de molibdênio (MOCL₆). cor marrom.

Funções no organismo

O molibdênio é um traço essencial para a vida, pois está presente como cofator em inúmeras enzimas. Oxotransferases usam molibdênio como cofator para cumprir sua função de transferir oxigênio aquático com alguns elétrons.

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Entre as oxotransferases estão:

• A oxidase xanthina.
• A oxidase aldeído, que oxida os aldeídos.
• Aminas e sulfetos no fígado.
• Oxidase sulfita, que oxida o sulfito no fígado.
• Nitrato redutase.
• O nitrito redutase presente nas plantas.

Enzima Xantina

A enzima oxidase xantina catalisa a etapa terminal no catabolismo de purinas em primatas: a conversão da xantina em ácido úrico, composto que é excretado.

A oxidase xanthina tem a moda como coenzima. Além. A ação da enzima pode ser descrita com a seguinte equação química:

Xanthina + h₂Ou + o₂  => Ácido úrico + h₂QUALQUER₂

O molibdênio intervém como o cofator de molibdopterina (MO-CO). A oxidase xantina é encontrada principalmente no fígado e no intestino delgado, mas o uso de técnicas imunológicas permitiu sua localização nas glândulas mamárias, no músculo esquelético e no rim.

A enzima oxidase xantina é inibida pelo medicamento alopurinol, usado no tratamento da gota. Em 2008, o medicamento febuxostat foi iniciado com um melhor desempenho no tratamento da doença.

Enzima aldeído oxidase

A enzima oxidase aldeído está localizada no citoplasma celular, sendo tanto no reino vegetal quanto no reino animal. A enzima catalisa a oxidação de aldeído em ácido carboxílico.

Também catalisa a oxidação do citocromo p₄₅₀ e dos produtos intermediários da enzima monoamina da oxidase (MAO).

Devido à sua ampla especificidade, a enzima aldeído oxidase pode oxidar muitos medicamentos, desempenhando sua função principalmente no fígado. A ação da enzima no aldeído pode esquematizar o seguinte:

Aldeído + h₂Ou + o₂ => Ácido carboxílico + h₂QUALQUER₂

Enzima oxidase sulfita

A enzima oxidase sulfita intervém na conversão de sulfato de sulfato. Esta é a etapa terminal da degradação de compostos contendo enxofre. A reação catalisada pela enzima ocorre de acordo com o seguinte esquema:

SW₃^-2 + H₂O + 2 (citocromo c) oxidado => Então₄^-2 + 2 (citocromo c) reduzido + 2 h⁺

Uma deficiência de enzima devido a uma mutação genética em humanos pode levar à morte prematura.

O sulfito é um composto neurotóxico, portanto, uma baixa atividade da enzima sulfito de oxidase pode causar doenças mentais, retardo mental, degradação mental e, finalmente, morte.

No metabolismo do ferro e como um componente dos dentes

O molibdênio intervém no metabolismo do ferro, facilitando sua absorção intestinal e a formação de eritrócitos. Além disso, faz parte do esmalte dos dentes e, juntamente com o flúor, ajuda na prevenção de cárie.

Deficiência

Uma deficiência na ingestão de molibdênio tem sido relacionada a uma maior incidência de câncer de esôfago em regiões da China e do Irã, em comparação com regiões dos Estados Unidos com altos níveis de molibdênio.

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Aplicações de molibdênio

Catalisador

É um catalisador para a dessulsão de petróleo, petroquímicos e líquidos derivados de carvão. O complexo catalisador inclui o MOS₂ Situado em alumina e ativado por cobalto e níquel.

O molibdato forma um complexo com o bismuto para a oxidação seletiva de Propenso, amônio e ar. Assim, eles formam acrilonitrila, acetonitrila e outros produtos químicos, que são matérias -primas para indústrias de plástico e fibra.

Da mesma forma, o molibdato de ferro catalisa a oxidação seletiva de metanol em formaldeído.

Pigmentos

Molibdênio intervém na formação de pigmentos. Por exemplo, o molibdênio laranja é formado pela co-precipitação do cromato de chumbo, molibdato de chumbo e sulfato de chumbo.

Este é um pigmento leve e estável em várias temperaturas, apresentando vermelho brilhante, laranja ou amarelo vermelho. É usado na preparação de pinturas e plásticos, bem como em produtos de borracha e cerâmica.

Molibdato

Molibdate é um inibidor de corrosão. O molibdato de sódio foi usado na substituição do cromato para inibir a corrosão de aços temperados a uma ampla gama de pH.

Refrigeradores de água, ar condicionado e sistemas de aquecimento são usados. Moliibdatos também são usados ​​para inibir a corrosão em sistemas hidráulicos e engenharia automotiva. Além disso, pigmentos que inibem a corrosão são usados ​​em tintas.

O molibdato, devido às suas propriedades de ponto de altura de mineração, sob coeficiente de expansão térmica e alta condutividade térmica, destina -se a produzir fitas e fios usados ​​pela indústria de iluminação.

É usado na placa -mãe semicondutores; em eletrônica de energia; Eletrodos para fusão de vidro; Câmeras de alta temperatura e forno de cátodo para cobrir células solares e telas planas.

Além disso, o molibdato na produção de crossols é usado para todos os processos usuais no campo do processamento de safiras.

Ligas de aço

O molibdênio é usado em ligas com aço que suportam altas temperaturas e pressões. Essas ligas são usadas na indústria da construção e na fabricação de aeronaves e carros.

Molibdato, mesmo em concentrações tão baixas quanto 2%, dá sua liga com aço uma alta resistência à corrosão.

Outros usos

O molibdato é usado na indústria aeroespacial; na fabricação de telas de LCD; no tratamento da água e mesmo na aplicação do feixe a laser.

O dissulfeto de molibdato é, por si só, um bom lubrificante e fornece tolerância a pressões extremas na interação de lubrificantes com metais.

Os lubrificantes formam uma camada cristalina na superfície dos metais. Graças a isso, o atrito do metal é minimizado, mesmo em altas temperaturas.

Referências

1. Wikipedia (2018). Molibdênio. Recuperado de: em.Wikipedia.org
2. R. Navio (2016). Molibdênio. Recuperado de: hiperfísica.Phy-Atr.GSU.Edu
3. Associação Internacional de Molibdênio (IMOA). (2018). Molibdênio. Retirado de: IMOA.Informações
4. F Jona e P M Marcus (2005). A estrutura cristalina e a estabilidade do molibdênio a pressões ultra -ratadas. J. Phys.: Condens. Matéria 17 1049.
5. Plansee (S.F.). Molibdênio. Recuperado de: Plansee.com
6. Lentech (2018). Molibdênio - Mo. Recuperado de: lentech.com