Molybdén

Molybdén (MO) je prechodný kov, ktorý patrí do skupiny 6, obdobie 5 periodickej tabuľky

Čo je molybdén?

On molybdén (MO) je prechodný kov, ktorý patrí do skupiny 6, obdobie 5 periodickej tabuľky. Má elektronickú konfiguráciu (KR) 4D⁵5s¹; Atómové číslo 42 a priemerná atómová hmotnosť 95,94 g/mol. Predstavuje 7 stabilných izotopov: ⁹²Mí, ⁹⁴Mí, ⁹⁵Mí, ⁹⁶Mí, ⁹⁷Mí, ⁹⁸Mo a ¹⁰⁰MO; Byť izotopom ⁹⁸Mo ten, ktorý je v najväčšom pomere.

Je to biely biely kov s chrómovými chemickými vlastnosťami. V skutočnosti sú obidva kovové prvky tej istej skupiny, ktoré chróm umiestnia nad molybdén; To znamená, že molybdén je ťažší a má vyššiu úroveň energie.

Molybdén nie je v prírode slobodný, ale je súčasťou minerálov, najhojnejší molybdenit (MOS₂). Okrem toho je spojený s inými sírnymi minerálmi, z ktorých sa získa tiež meď. 

Jeho použitie sa počas prvej svetovej vojny zvýšilo, pretože nahradil volfrámu, ktorý bol kvôli hromadnému vykorisťovaniu nedostatok.

Charakteristika molybdénu

Molybdén je charakterizované svojou veľkou trvanlivosťou, odolnosťou proti korózii, vysokým bodom topenia, vysokou chorobou a vysokou odolnosťou voči teplotám. Považuje sa za refraktérny kov, aby mal bod fúzie vyššie ako platina (1.772 ° C).

Má tiež súbor ďalších vlastností: väzbová energia jeho atómov je vysoký, nízky tlak pary, nízky koeficient tepelnej expanzie, vysoká úroveň tepelnej vodivosti a nízky elektrický odpor.

Všetky tieto vlastnosti a charakteristiky umožnili Molybdenovi mať početné použitie a aplikácie, pričom tvorba zliatin s oceľou je najpozoruhodnejšia.

Na druhej strane je to nevyhnutná stopa pre život. V baktériách a rastlinách je molybdén kofaktor prítomný v mnohých enzýmoch zapojených do fixácie a použitia dusíka.

Molybdén je kofaktor pre aktivitu oxotransferázových enzýmov, ktoré prenášajú atómy kyslíka vody, pri prenose dvoch elektrónov. Medzi týmito enzýmami je xantín oxidáza primátov, ktorých funkcia je oxidácia xantínu na kyselinu močovú.

Môže sa získať z niekoľkých potravín, vrátane karfiolu, špenátu, cesnaku, celých zŕn, pšenice sarracénovej, pšeničnej klíčky, šošovky, slnečnicového semena a mlieka.

Objav molybdénu

Molybdén nie je v prírode izolované, takže v mnohých jej komplexoch bol v staroveku zmätený s olovom alebo uhlíkom.

V roku 1778 sa Carl Wilhelm, švédsky chemický a farmaceutický, podarilo identifikovať molybdén ako iný prvok. Wilhelm liečil molybdenit (MOS₂) S kyselinou dusičnou získaním kyslej zlúčeniny, v ktorej identifikoval molybdén.

Následne, v roku 1782, Peter Jacob Hjelm, ktorý používa zlúčeninu kyseliny Wilhelm a redukciou uhlíka, podarilo izolovať Impovať molybdén.

Štruktúra molybdénu

Jeho kovové atómy prijímajú kubický kryštalický systém tela (BCC) na atmosférický tlak. Pri väčších tlakoch sú zhutnené atómy molybdénu, aby spôsobili hustejšie štruktúry, ako sú kubické sústredené na tváre (FCC) a hexagonálne (HCP).

Môže vám slúžiť: uhličitan bárničko (Baco3)

Jeho kovové spojenie je silné a zhoduje sa so skutočnosťou, že je jednou z tuhých látok s najvyšším bodom topenia (2.623 ° C). Táto štrukturálna sila je spôsobená skutočnosťou, že molybdén je bohaté na elektróny, jej značne hustú kryštalickú štruktúru a je ťažšia ako chróm. Tieto tri faktory vám umožňujú posilniť zliatiny, ktorých je súčasťou.

Na druhej strane, dôležitejšie ako štruktúra kovového molybdénu, je to jeho zlúčeniny. Molybdén sa vyznačuje jeho schopnosťou tvoriť farbivé zlúčeniny (MO-MO) alebo polynukleárne (MO-MO-MO-···).

Môže sa tiež koordinovať s inými molekulami, aby sa vytvorili zlúčeniny s MOX vzorcami₄ na mox₈. V rámci týchto zlúčenín je bežná prítomnosť kyslíkových mostov (MO-O-MO) alebo síry (MO-S-MO).

Vlastnosti molybdénu

Aspekt

Strieborná biela pevná látka.

Bod topenia

2.623 ° C (2.896 k).

Bod varu

4.639 ° C (4.912 k).

Fúzia

32 kJ/mol.

Odparovanie

598 kj/mol.

Tlak vodnej pary

3,47 pa 3.000 K.

Tvrdosť na stupnici Mohs

5.5

Rozpustnosť

Zlúčeniny molybdénu sú malé rozpustné vo vode. Avšak ión Moo Molybdate₄^-2 Je rozpustný.

Korózia

Je odolný voči korózii a je z kovov, ktoré najlepšie odolávajú pôsobeniu kyseliny chlorovodíkovej.

Oxidácia

Neoxidujte pri izbovej teplote. Rýchlo si vyžaduje teplotu väčšie ako 600 ° C.

Valencia

Konfigurácia elektronického molybdénu je [KR] 4D⁵5s¹, Má teda šesť elektrónov Valencie. V závislosti od toho, ktorý atóm je prepojený, môže kov stratiť všetky svoje elektróny a mať valenciu +6 (vi). Napríklad, ak tvorí odkazy na atóm elektronegatívneho fluóru (MOF₆).

Môžete však stratiť 1 až 5 elektrónov. Jeho valencie teda pokrývajú interval +1 (i) až +5 (v). Keď stratí iba jeden elektrón, opúšťa orbitál 5S a jeho konfigurácia zostáva [KR] 4D⁵. Päť elektrónov orbitálu 4D vyžaduje veľmi kyslé prostriedky a druhy veľmi príbuzné s elektrónmi, aby opustili atóm MO.

Z vašich šiestich valencií, ktoré sú najbežnejšie? +4 (iv) a +6 (vi). MO (IV) má [KR] 4D konfiguráciu², Zatiaľ čo MO (vi), [KR].

Za mo⁴⁺ Nie je jasné, prečo je stabilnejší ako napríklad MO³⁺ (Rovnako ako v prípade CR³⁺). Ale pre MO⁶⁺ Je možné stratiť týchto šesť elektrónov, pretože sa stáva izolonickým pre šľachetný plyn Kripton.

Chloridy molybdénu

Nižšie je uvedená séria chloridov molybdénu s rôznymi valenciami alebo oxidačnými stavmi, od (ii) do (vi):

-Dichlorid molybdénu (MOCL₂). žltá.

-Trichlorid molybdénu (MOCL₃). Tmavo červená pevná látka.

-Tetrachlorid molybdénu (Mocl₄). Čierna farba pevná látka.

-Molybdén pentachlorid (MOCL₅). Tmavo zelená pevná látka.

-Hexaklorid molybdénu (Mocl₆). Hnedá farba.

Funkcie v organizme

Molybdén je nevyhnutnou stopou pre život, pretože je prítomný ako kofaktor v mnohých enzýmoch. Oxotransferázy používajú molybdén ako kofaktor na splnenie svojej funkcie prenosu kyslíka vody pomocou niekoľkých elektrónov.

Môže vám slúžiť: Isopentano: Štruktúra, vlastnosti, použitie, získanie

Medzi oxotransferázy patrí:

• Oxidáza xanthina.
• Oxidáza aldehyd, ktorá oxiduje aldehydy.
• Amíny a sulfidy v pečeni.
• Oxidázový sulfit, ktorý oxiduje sulfit v pečeni.
• Reduktáza dusičnanu.
• Reduktáza dusitany prítomný v rastlinách.

Enzým Xantina

Enzým oxidázy xantín katalyzuje terminálny krok v katabolizme purín na primáty: konverzia xantínu na kyselinu močovú, zlúčeninu, ktorá sa potom vylučuje.

Oxidáza xantína má výstrelok ako koenzým. Okrem toho, železo non hemo a molybdén zasahujú do katalytického pôsobenia. Pôsobenie enzýmu možno opísať s nasledujúcou chemickou rovnicou:

Xanthina + h₂Alebo + o₂  => Kyselina močová + h₂Ani₂

Molybdén zasahuje ako kofaktor molybdopterínu (MO-CO). Oxidáza xantín sa nachádza hlavne v pečeni a v tenkom čreve, ale použitie imunologických techník umožnilo jeho umiestnenie v prsných žľazach, v kostrovom svale a v obličkách.

Enzým oxidázy xantínu je inhibovaný liečivom alopurinolom, ktorý sa používa pri liečbe dny. V roku 2008 sa liek Febuxostat začal s lepšou výkonnosťou pri liečbe choroby.

Enzým aldehyd oxidáza

Enzým oxidázy aldehyd sa nachádza v bunkovej cytoplazme, ktorá je v rastlinnom kráľovstve aj v živočíšnej kráľovstve. Enzým katalyzuje oxidáciu aldehydu v kyseline karboxylovej.

Tiež katalyzuje oxidáciu cytochróm p₄₅₀ a medziprodukty oxidázového monoamínového enzýmu (MAO).

Vďaka svojej širokej špecifickosti môže enzým aldehyd oxidáza oxidovať mnoho liekov a vykonávať svoju funkciu hlavne v pečeni. Pôsobenie enzýmu na aldehyd sa môže schematizovať takto:

Aldehyd + h₂Alebo + o₂ => Kyselina karboxylová + h₂Ani₂

Oxidázový sulfitový enzým

Enzým oxidázy sulfit zasahuje do konverzie sulfátu sulfátu. Toto je terminálny krok degradácie zlúčenín obsahujúcich síru. Reakcia katalyzovaná enzýmom sa vyskytuje podľa nasledujúcej schémy:

SW₃^-2 + H₂O + 2 (cytochróm c) oxidované => SO₄^-2 + 2 (cytochróm c) znížené + 2 h⁺

Nedostatok enzýmu v dôsledku genetickej mutácie u ľudí môže viesť k predčasnej smrti.

Sulfit je neurotoxická zlúčenina, takže nízka aktivita enzýmu sulfitu oxidázy môže spôsobiť duševné ochorenie, mentálnu retardáciu, mentálnu degradáciu a nakoniec smrť.

V metabolizme železa a ako súčasť zubov

Molybdén zasahuje do metabolizmu železa, čo uľahčuje jeho črevnú absorpciu a tvorbu erytrocytov. Okrem toho je súčasťou skloviny zubov a spolu s fluoridom pomáha pri prevencii zubného kazu.

Nedostatok

Nedostatok príjmu molybdénu súvisí s väčším výskytom rakoviny pažeráka v oblastiach Číny a Iránu v porovnaní s regiónmi Spojených štátov s vysokou hladinou molybdénu.

Môže vám slúžiť: rovnováha kvapaliny-vapor

Aplikácie molybdénu

Katalyzátor

Je to katalyzátor pre desulfuráciu ropy, petrochemikálie a tekutiny odvodené z uhlia. Komplex katalyzátora obsahuje MOS₂ nasadené na hliníku a aktivované kobaltom a niklom.

Molybdatát tvorí komplex s bizmutom pre selektívnu oxidáciu propeno, amónia a vzduchu. Týmto tvoria acrilonitril, acetonitril a ďalšie chemikálie, ktoré sú suroviny pre plastický a vláknitý priemysel.

Podobne molybdatát železa katalyzuje selektívnu oxidáciu metanolu na formaldehyd.

Pigmenty

Molybdén zasahuje do tvorby pigmentu. Napríklad molybdén oranž je tvorená ko-precipitáciou chromátu olova, olovnatého molybdatátu a sulfátu olova.

Jedná sa o ľahký a stabilný pigment pri rôznych teplotách, ktorý predstavuje jasne červenú, oranžovú alebo červeno-žltú farbu. Používa sa pri príprave obrazov a plastov, ako aj v gumových a keramických výrobkoch.

Molybdatát

Molybdatát je inhibítor korózie. Molybdatát sodný sa používa na náhradu chromátu na inhibíciu korózie temperovaných ocelí do širokého rozsahu pH.

Používajú sa vodné chladiče, klimatizácia a vykurovacie systémy. Molyibdates sa tiež používajú na inhibíciu korózie v hydraulických systémoch a automobilovom inžinierstve. Pigmenty, ktoré inhibujú koróziu, sa používajú v farbách.

Molybdate, kvôli svojim vysokým bodom vlastností, je pri koeficiente tepelnej expanzie a vysokej tepelnej vodivosti určený na výrobu stužiek a vlákien používaných osvetľovacím priemyslom.

Používa sa v základnej doske polovodičov; v energetickej elektronike; Elektródy pre sklenenú fúziu; Kamery s vysokou teplotou a katódou na pokrytie solárnych článkov a plochých obrazoviek.

A navyše, molybdatát vo výrobe Crosols sa používa pre všetky obvyklé procesy v oblasti spracovania zafírov.

Oceľové zliatiny

Molybdén sa používa v zliatinách s oceľou, ktoré podporujú vysoké teploty a tlaky. Tieto zliatiny sa používajú v stavebnom priemysle a pri výrobe lietadiel a automobilov.

Molybdate, dokonca aj pri koncentráciách až 2%, dáva svojej zliatine oceľou vysokú koróznu odolnosť.

Iné použitia

Molybdate sa používa v leteckom priemysle; Pri výrobe obrazoviek LCD; Pri čistení vody a dokonca aj pri aplikácii laserového lúča.

Disulfid molybdate je sám osebe dobrým mazivom a poskytuje toleranciu extrémnym tlakom pri interakcii maziva s kovmi.

Lubrikanty tvoria kryštalickú vrstvu na povrchu kovov. Vďaka tomu je trenie kovov minimalizované, dokonca aj pri vysokých teplotách.

Odkazy

1. Wikipedia (2018). Molybdén. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
2. R. Loď (2016). Molybdén. Obnovené z: hyperfyziky.Fytrický.Gsu.Edu
3. Medzinárodná asociácia Molybddenum (IMOA). (2018). Molybdén. Prevzaté z: IMOA.Info
4. F Jona a P M Marcus (2005). Kryštalická štruktúra a stabilita molybdénu pri ultrahight tlaku. J. Fyzický.: Kondenzovať. Záležitosť 17 1049.
5. Plansee (s.F.). Molybdén. Obnovené z: Plansee.com
6. Lentech (2018). Molybdén - mo. Získané z: Lentech.com