Molibdeno
El molibdeno és un element químic de número atómico 42 que es troba en el grup 6 de la taula periòdica dels elements i se simbolisa com Mo.[1]
El molibdeno és un metal essencial des del punt de vista biològic i s'utilisa sobretot en acers aleados.
És un metal platejat; té el sext punt de fusió més alt entre els elements. El molibdeno no es troba com a metal lliure en la naturalea, sino en varis estats d'oxidació en els minerals. Industrialment, els composts de molibdeno s'ampren en aplicacions d'alta pressió i alta temperatura, com pigments i catalisadors.
La majoria dels composts de molibdeno tenen baixa solubilidad en aigua, pero el ion de molibdato MoO4-2 és soluble i es forma quan els minerals que contenen molibdeno estan en contacte en l'oxigen i l'aigua. Algunes teories recents sugerixen que la lliberació d'oxigen era important en l'eliminació de molibdeno d'un mineral en una forma soluble en els oceàs primitius, a on s'utilisa com a catalisador dels organismes unicelulars. Esta seqüència pot haver segut important en l'història de la vida, perque les enzimes que contenen molibdeno es varen convertir en els catalisadors més importants utilisats per algunes bactèrias per a descompondre en àtoms les molècules de nitrogen. Açò, a la seua volta va permetre al nitrogen impulsar biològicament la fertilisació dels oceans, i per lo tant el desenroll d'organismes més complexos.
A lo manco 50 enzimes que contenen molibdeno són conegudes en bactèries i animals, encara que solament les enzimes de bactèries i cianobacterias estan involucrades en la fixació de nitrogen. Per les diverses funcions del restant de les enzimes, el molibdeno és un element necessari per a la vida en organismes superiors, encara que no en totes les bactèries.
Característiques principals
[editar | editar còdic]
Propietats físiques
[editar | editar còdic]El molibdeno és un metal de transició. Este metal pur és de color blanc platejat i molt dur; ademés, té un dels punts de fusió més alts d'entre tots els elements. En chicotetes cantitats, s'ampra en distintes aleacions d'acer per a endurir-ho o fer-ho més resistent a la corrosió. Per una atra part, el molibdeno és l'únic metal de la segona série de transició al que se li ha reconegut el seu esencialidad des del punt de vista biològic; es troba en algunes enzimas en distintes funcions, concretament en oxotransferasas (funció de transferència d'electrons), com la xantina oxidasa, i en nitrogenasas (funció de fixació de nitrogen molecular). És un dels pocs metals que resistixen adequadament l'àcit clorhídric, sent el tàntal el més fort davant este mig corroent en específic. L'adició de cantitats mínimes del metal afecten a la resistència a les solucions clorhídriques que normalment afecten als acers (inclús als inoxidables). A voltes en un percentage mínim de 2 % de Mo en massa, els acers adquirixen la resistència necessària per a operar en ambients marins. L'aument del molibdeno en els acers inoxidables aumenta la seua tenacitat i sobretot la seua resistència a l'atac dels composts de clor.
En la seua forma pura, com a metal blanc platejat és el molibdeno en una durea de Mohs de 5,5. Té un punt de fusió de 2623 °C. Dels elements naturals, solament el tàntal, l'osmi, el reni, el wolframio i el carbono tenen punts de fusió més alt.[2] El molibdeno solament es oxida ràpidament a temperatures superiors a 600 °C (dèbil oxidació comença a 300 °C). El seu coeficient de dilatació és un dels més baixos entre els metals utilisats comercialment. El seu resistència a tracció fa que els cables de molibdeno aumenten de 10 a 30 GPa quan disminuïx el seu diàmetro de 50-100 nm a 10 nm.[3]
Propietats químiques
[editar | editar còdic]| Estats d'oxidació del molibdeno.[4] | |
|---|---|
| −2 | Na2[Mo2(CO)10] |
| 0 | Mo(CO)6 |
| +1 | Na[C6H6Mo] |
| +2 | MoCl2 |
| +3 | Na3[Mo(CN)]6 |
| +4 | MoS2 |
| +5 | MoCl5 |
| +6 | MoF6 |
El molibdeno és un metal de transició en una electronegatividad d'1,8 en l'escala de Pauling i una massa atòmica de 95,94 g/mol.[5] No reacciona en oxigen o aigua a temperatura ambiente. A temperatures elevades, es forma l'òxit de molibdeno (VI):[6]
- 2 Mo + 3 O2 → 2 MoO3
El molibdeno té varis estats d'oxidació (vore taula). Un eixemple és l'inestabilitat del molibdeno (III) i del wolframio (III) en comparació a l'estabilitat de crom (III). L'estat d'oxidació és més comuna en el molibdeno (VI) (MoO3) mentres que el compost d'òxit de sofre normal és el disulfuro de molibdeno (MoS2).
L'òxit de molibdeno (VI) és soluble en bases i contribuïx en la formació de molibdatos (MoO42−). Els molibdatos són menys oxidants que els cromatos, pero mostren una tendència similar quan formen oxoanions complexos per condensació en els valors de pH més baixos, com [Mo7O24]6− i [Mo8O26]4−. Els polimolibdatos poden incorporar atres ions en la seua estructura, formant polioxometalatos.[7] El fòsfor que conté heteropolimolibdato P[Mo12O40]3− s'utilisa per a la detecció d'espectroscòpia en el fòsfor.[8] L'àmplia gama d'estats d'oxidació del molibdeno es reflectix en diversos clorur de molibdeno:
- Clorur de molibdeno (II) MoCl2 (sòlit de color groc)
- Clorur de molibdeno (III) MoCl3 (sòlit de color roig obscur)
- Clorur de molibdeno (IV) MoCl4 (sòlit de color negre)
- Clorur de molibdeno (V) MoCl5 (sòlit de color vert obscur)
- Clorur de molibdeno (VI) MoCl6 (sòlit de color marró)
L'estructura del MoCl2 es compon de Mo6Cl84+ es compon de quatre ions de clorur que tendixen a compensar la càrrega elèctrica.
Com el crom i alguns atres metals de transició, el molibdeno és capaç de formar enllaços cuádruples, com en Mo2(CH3COO)4. Este compost es pot transformar en Mo2Cl84− que també té un enllaç cuádruple.
L'estat d'oxidació 0 és possible en el monòxit de carbono com lligant, com en el molibdeno hexacarbonilo, Mo(CO)6.
Aplicacions
[editar | editar còdic]- Aproximadament les dos terceres parts del molibdeno consumit s'ampren en aleacions. L'us del molibdeno es remonta a la Primera Guerra Mundial, quan va haver una forta demanda de wolframio, que ho va fer escassejar, i es necessitaven acers molt resistents.[9][1] El molibdeno s'utilisa puix en aleacions d'alta resistència i que soporten temperatures[10] i corrosió[11] sumament altes. Estes aleacions s'usen en la construcció i en peces d'avions i automòvils.[2][12]
- El molibdeno s'usa com catalisador en l'indústria petrolera. En concret, és útil per a l'eliminació de sofre. El molibdeno és un component important dels catalisadors d'alt rendiment per a l'oxidació selectiva de propà,[13] propileno o acroleína en àcit acrílic.[14][15][16][17]
- El 99Mo s'ampra en l'indústria d'isòtops nuclears.[18]
- S'ampra en distints pigments (en un color anaranjado), per a pintures, tenyides, plàstics i composts de caucho.
- El disulfuro de molibdeno (MoS2) és un bon lubrificant per sí mateix i brinda propietats de tolerància de pressions extremes als lubrificants en reaccionar en el metal,[19] de manera que es forma una capa cristalina en la superfície d'est. Gràcies a això, el contacte metal-metal, destructiu a llarc determini, es reduïx al mínim i es pot amprar a altes temperatures.[9]
- El molibdeno s'ampra en determinades aplicacions electròniques, com en les capes de metal conductores en els transistors TFT (Thin Film Transistor).[2]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 editor-in-chief David R. Lide. (1994). «Molybdenum», CRC Handbook of Chemistry and Physics, Chemical Rubber Publishing Company, p. 18. ISBN 0849304741.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 edited by Glenn D. Considine. (2005). «Molybdenum», Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry, pp. 1038–1040. ISBN 9780471615255.
- ↑ (2009).«Inherent tensile strength of molybdenum nanocrystals».Science and Technology of Advanced Materials.10
- 045004.doi:10.1088/1468-6996/10/4/045004.
- ↑ Schmidt, Max (1968). «VI. Nebengruppe», Anorganische Chemie II. (en alemà), Wissenschaftsverlag, pp. 119–127.
- ↑ «Properties of Molybdenum». Integral Scientist Periodic Table. Qivx, Inc.. Archivat des d'el original, el 12 de juny de 2007. Consultat el 10 de juny de 2007.
- ↑ «Chemistry». Molybdenum. The University of Sheffield. Consultat el 10 de juny de 2007.
- ↑ (1997).«Polyoxometalate Chemistry: An Old Field with New Dimensions in Several Disciplines».Angewandte Chemie International Edition.30doi:10.1002/anie.199100341.
- ↑ ed. by Nollet, Leo M.L. (2000). Handbook of water analysis, New York, NY: Marcel Dekker, pp. 280–288. ISBN 9780824784331.
- ↑ 9,0 9,1 «Molybdenum». AZoM.com Pty. Limited. Consultat el 6 de maig de 2007.
- ↑ Plantilla:Obra citada/patente
- ↑ «Wear and Corrosion Study of Plasma Nitriding F53 Super duplex Stainless Steel».Materials Research.19(6)
- 1241–1252.ISSN 1516-1439.doi:10.1590/1980-5373-mr-2015-0656.Consultat el 26 de març de 2017.
- ↑ «Molybdenum Statistics and Information». U.S. Geological Survey. Consultat el 10 de maig de 2007.
- ↑ «Oxidative dehydrogenation of propane with cobalt, tungsten and molybdenum based materials».Revista Facultat d'Ingenieria.0(84)
- 97–104.ISSN 2422-2844.doi:10.17533/udea.redin.n84a11.Consultat el 22 d'abril de 2019.
- ↑ «teu-berlin.de/bitstream/11303/3269/1/Dokument_8.pdf Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts» (en anglés). Tesis doctoral. Consultat el 2016.
- ↑ «The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts».Journal of Catalysis.311
- 369–385.doi:10.1016/j.jcat.2013.12.008.
- ↑ «Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid».Journal of Catalysis.285(1)
- 48–60.doi:10.1016/j.jcat.2011.09.012.
- ↑ «Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol».ACS Catalysis.3(6)
- 1103–1113.doi:10.1021/cs400010q.
- ↑ (1969).«Technetium-99m in clinical nuclear medicine».Annual review of medicine.20
- 131–40.doi:10.1146/annurev.em.20.020169.001023.
- ↑ Moulson, A. J.; Herbert, J. M. (2003). Electroceramics: materials, properties, applications, John Wiley and Sons, p. 141. ISBN 0471497487.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Molibdeno» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.