De molybden (Mo) är en övergångsmetall som tillhör grupp 6, period 5 i det periodiska systemet. Har elektronisk konfiguration (Kr) 4d55s1; atomnummer 42 och genomsnittlig atommassa på 95,94 g / mol. Den presenterar 7 stabila isotoper: 92Mo, 94Mo, 95Mo, 96Mo, 97Mo, 98Mo och 100Mo; att vara isotopen 98Mo den som är i större andel.
Det är en vit metall med silverutseende och har kemiska egenskaper som liknar krom. I själva verket är båda metalliska element i samma grupp, med krom som ligger ovanför molybden; dvs molybden är tyngre och har en högre energinivå.
Molybden finns inte fri i naturen utan som en del av mineraler, den vanligaste är molybdenit (MoStvå). Dessutom är det associerat med andra svavelhaltiga mineraler, från vilka koppar också erhålls..
Användningen ökade under första världskriget eftersom det ersatte volfram, vilket var knappt på grund av dess massiva exploatering.
Artikelindex
Molybden kännetecknas av sin stora hållbarhet, korrosionsbeständighet, höga smältpunkt, är formbar och tål höga temperaturer. Det anses vara en eldfast metall eftersom den har en smältpunkt högre än platina (1772 ° C)..
Den har också en uppsättning ytterligare egenskaper: dess atoms bindningsenergi är högt, lågt ångtryck, låg värmeutvidgningskoefficient, hög värmeledningsnivå och låg elektrisk motståndskraft..
Alla dessa egenskaper och egenskaper har gjort det möjligt för molybden att ha många användningsområden och applikationer, varav den mest anmärkningsvärda är bildandet av legeringar med stål..
Å andra sidan är det ett viktigt spårämne för livet. I bakterier och växter är molybden en kofaktor som finns i många enzymer som ingriper i fixering och användning av kväve.
Molybden är en kofaktor för aktiviteten hos oxotransferasenzymer, som överför syreatomer från vatten medan de överför två elektroner. Dessa enzymer inkluderar primatxantinoxidas, vars funktion är att oxidera xantin till urinsyra..
Det kan erhållas från flera livsmedel, inklusive följande: blomkål, spenat, vitlök, fullkorn, bovete, vetegroddar, linser, solrosfrön och mjölk.
Molybden är inte isolerad i naturen, så i många av dess komplex förväxlades det under antiken med bly eller kol.
År 1778 lyckades Carl Wilhelm, en svensk kemist och farmaceut, identifiera molybden som ett distinkt element. Wilhelm behandlade molybdenit (MoStvå) med salpetersyra och erhöll en sur förening i vilken han identifierade molybden.
Senare, 1782, lyckades Peter Jacob Hjelm, med Wilhelms syraförening, genom minskning med kol, isolera ett orent molybden.
Vad är molybdenens kristallstruktur? Dess metallatomer antar det kroppscentrerade kubiska kristallsystemet (bcc) vid atmosfärstryck. Vid högre tryck komprimeras molybdenatomer för att bilda tätare strukturer, såsom ansiktscentrerad kubik (fcc) och hexagonal (hcp)..
Dess metallbindning är stark och sammanfaller med att den är en av de fasta ämnena med den högsta smältpunkten (2623 ºC). Denna strukturella hållfasthet beror på att molybden är rik på elektroner, dess kristallstruktur är betydligt tät och den är tyngre än krom. Dessa tre faktorer gör att du kan stärka legeringarna i vilka den ingår.
Å andra sidan är viktigare än strukturen hos metalliskt molybden den hos dess föreningar. Molybden kännetecknas av dess förmåga att bilda dinukleära (Mo-Mo) eller polynukleära (Mo-Mo-Mo- ···) föreningar.
Det kan också samordnas med andra molekyler för att bilda föreningar med MoX-formler.4 upp till MoX8. Inom dessa föreningar är närvaron av syre (Mo-O-Mo) eller svavel (Mo-S-Mo) broar vanlig..
Massiv silvervit.
2623 ºC (2896 K).
4639 ºC (4,912 K).
32 kJ / mol.
598 kJ / mol.
3,47 Pa vid 3000 K.
5.5
Molybdenföreningar är dåligt lösliga i vatten. Emellertid molybdatjonen MoO4-två det är lösligt.
Det är korrosionsbeständigt och är en av de metaller som bäst motstår saltsyrans verkan.
Det rostar inte vid rumstemperatur. För att snabbt oxidera krävs temperaturer över 600 ºC.
Elektronkonfigurationen för molybden är [Kr] 4d55s1, så den har sex valenselektroner. Beroende på vilken atom den binder till kan metallen förlora alla sina elektroner och ha en valens på +6 (VI). Till exempel om den bildar bindningar med den elektronegativa fluoratomen (MoF6).
Det kan dock förlora 1 till 5 elektroner. Således spänner dess valenser från +1 (I) till +5 (V). När den bara förlorar en elektron lämnar den 5s-banan, och dess konfiguration förblir som [Kr] 4d5. De fem elektronerna i 4d-banan kräver mycket sura medier och elektronliknande arter för att lämna Mo-atomen..
Av de sex valenser, vilka är de vanligaste? +4 (IV) och +6 (VI). Mo (IV) har [Kr] 4d-konfigurationtvå, medan Mo (VI), [Kr].
För Mo4+ Det är inte klart varför det är mer stabilt än till exempel Mo3+ (som med Cr3+). Men för Mo6+ det är möjligt att förlora dessa sex elektroner eftersom ädelgas-kryptonet blir isoelektroniskt.
Nedan listas en serie molybdenklorider med olika valenser eller oxidationstillstånd, från (II) till (VI):
-Molybden diklorid (MoCltvå). Fast gul.
-Molybden triklorid (MoCl3). Fast mörkrött.
-Molybden tetraklorid (MoCl4). Fast svart.
-Molybdenpentaklorid (MoCl5). Fast mörkgrön.
-Molybdenhexaklorid (MoCl6). Solid brun.
Molybden är ett viktigt spårämne för livet, eftersom det finns som en kofaktor i många enzymer. Oxotransferaser använder molybden som en kofaktor för att uppfylla sin funktion att överföra syre från vatten med ett par elektroner.
Bland oxotransferaserna är:
Enzymet xantinoxidas katalyserar det slutliga steget i katabolismen av puriner i primater: omvandlingen av xantin till urinsyra, en förening som sedan utsöndras.
Xantinoxidas har FAD som koenzym. Dessutom är icke-hemejärn och molybden involverade i den katalytiska verkan. Enzymets verkan kan beskrivas med följande kemiska ekvation:
Xantin + HtvåO + Otvå => Urinsyra + HtvåELLERtvå
Molybden fungerar som kofaktor molybdopterin (Mo-co). Xantinoxidas finns huvudsakligen i levern och tunntarmen, men användningen av immunologiska tekniker har gjort det möjligt att placera det i bröstkörtlar, skelettmuskler och njurar..
Enzymet xantinoxidas inhiberas av läkemedlet Allopurinol, som används vid behandling av gikt. År 2008 började kommersialiseringen av läkemedlet Febuxostat med en bättre prestanda vid behandlingen av sjukdomen.
Enzymet aldehydoxidas finns i cellcytoplasman och finns både i växtriket och i djurriket. Enzymet katalyserar oxidationen av aldehyden till karboxylsyra.
Cytokrom P katalyserar också oxidation450 och mellanprodukterna av enzymet monoaminoxidas (MAO).
På grund av dess breda specificitet kan enzymet aldehydoxidas oxidera många läkemedel och utföra sin funktion främst i levern. Enzymets verkan på aldehyden kan beskrivas enligt följande:
Aldehyd + HtvåO + Otvå => Karboxylsyra + HtvåELLERtvå
Enzymet sulfitoxidas är involverat i omvandlingen av sulfit till sulfat. Detta är det slutliga steget i nedbrytningen av svavelhaltiga föreningar. Enzymkatalyserad reaktion sker enligt följande schema:
SW3-två + HtvåO + 2 (Cytokrom C) oxiderad => SO4-två + 2 (Cytokrom C) reducerad + 2 H+
En enzymbrist på grund av en genetisk mutation hos människa kan leda till för tidig död.
Sulfit är en neurotoxisk förening, så en låg aktivitet av enzymet sulfitoxidas kan orsaka psykisk sjukdom, mental retardation, mental nedbrytning och i slutändan döden.
Molybden är inblandad i metabolismen av järn, vilket underlättar dess tarmabsorption och bildandet av erytrocyter. Dessutom är det en del av emaljen i tänderna, och tillsammans med fluor hjälper det till att förebygga håligheter.
En brist i molybdenintag har kopplats till en högre förekomst av matstrupscancer i regioner i Kina och Iran, jämfört med regioner i USA med höga nivåer av molybden..
Nitratreduktas är ett enzym som fyller en vital funktion i växter, eftersom det tillsammans med enzymet nitritreduktas ingriper i omvandlingen av nitrat till ammonium..
Båda enzymerna behöver kofaktorn (Mo-co) för sin funktion. Reaktionen katalyserad av enzymet nitratreduktas kan beskrivas enligt följande:
Nitrat + elektrondonator + HtvåO => Nitrit + Oxiderad elektrondonator
Nitratoxidationsreduktionsprocessen sker i cytoplasman i växtceller. Nitrit, produkt från föregående reaktion, överförs till plastiden. Enzymet nitritreduktas verkar på nitrit och orsakar ammoniak.
Ammonium används för att syntetisera aminosyror. Dessutom använder växter molybden vid omvandlingen av oorganisk fosfor till organisk fosfor..
Organisk fosfor finns i många biologiska funktionsmolekyler, såsom: ATP, glukos-6-fosfat, nukleinsyror, folipider, etc..
En molybdenbrist påverkar främst gruppen korsfästen, baljväxter, julstjärnor och primula..
Hos blomkål orsakar en molybdenbrist en begränsning av bladbladets bredd, en minskning av växttillväxt och blomning.
-Det är en katalysator för avsvavling av petroleum, petrokemikalier och vätskor som härrör från kol. Katalysatorkomplexet innefattar MoStvå fixeras på aluminiumoxid och aktiveras av kobolt och nickel.
-Molybdat bildar ett komplex med vismut för selektiv oxidation av propen, ammonium och luft. Således bildar de akrylnitril, acetonitril och andra kemikalier, som är råvaror för plast- och fiberindustrin..
På liknande sätt katalyserar järnmolybdat den selektiva oxidationen av metanol till formaldehyd..
-Molybden är inblandad i bildandet av pigment. Exempelvis bildas orange molybden genom samutfällning av blykromat, blymolybdat och blysulfat..
Detta är ett ljust och stabilt pigment vid olika temperaturer och visas i ljusröda, orange eller rödgula färger. Den används vid beredning av färger och plast, liksom i gummi- och keramikprodukter.
-Molybdat är en korrosionsinhibitor. Natriummolybdat har använts som ersättning för kromat för att hämma korrosion av härdat stål vid ett brett pH-område..
-Den används i vattenkylare, luftkonditioneringsapparater och värmesystem. Molybdat används också för att hämma korrosion i hydraulsystem och inom bilteknik. Dessutom används pigment som hämmar korrosion i färger..
-Molybdat, på grund av dess egenskaper med hög smältpunkt, låg värmeutvidgningskoefficient och hög värmeledningsförmåga, är avsett att producera band och trådar som används av belysningsindustrin.
-Den används i halvledarmoderkort; inom kraftelektronik; elektroder för glassmältning; kamrar för högtemperaturugnar och katoder för beläggning av solceller och platta paneler.
-Vidare används molybdat vid framställning av deglar för alla vanliga processer inom safirbearbetning..
-Molybden används i legeringar med stål som tål höga temperaturer och tryck. Dessa legeringar används inom byggindustrin och vid tillverkning av delar till flygplan och bilar..
-Molybdat, även vid koncentrationer så låga som 2%, ger sin legering med stål hög korrosionsbeständighet..
-Molybdat används i flygindustrin; vid tillverkning av LCD-skärmar; vid vattenbehandling och till och med vid applicering av laserstrålar.
-Molybdatdisulfid är i sig ett bra smörjmedel och ger extrema trycktoleransegenskaper i samspelet mellan smörjmedel och metaller.
Smörjmedel bildar ett kristallint skikt på ytan av metaller. Tack vare detta reduceras metall-metall-friktion till ett minimum, även vid höga temperaturer..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.