Plik molibden (Mo) jest metalem przejściowym należącym do grupy 6, okres 5 układu okresowego. Posiada konfigurację elektroniczną (Kr) 4d55s1; liczba atomowa 42 i średnia masa atomowa 95,94 g / mol. Prezentuje 7 stabilnych izotopów: 92Mo, 94Mo, 95Mo, 96Mo, 97Mo, 98Mo i 100Mo; będąc izotopem 98Mo ten, który jest w większej proporcji.
Jest to biały metal o srebrnym wyglądzie i ma właściwości chemiczne podobne do chromu. W rzeczywistości oba są pierwiastkami metalicznymi z tej samej grupy, z chromem znajdującym się powyżej molibdenu; tzn. molibden jest cięższy i ma wyższy poziom energii.
Molibden nie występuje w naturze jako wolny, ale jako część minerałów, z których najobficiej występuje molibdenit (MoSdwa). Ponadto jest powiązany z innymi minerałami siarkowymi, z których również pozyskuje się miedź..
Jego użycie wzrosło podczas pierwszej wojny światowej, ponieważ zastąpił wolfram, którego brakowało ze względu na jego masową eksploatację.
Indeks artykułów
Molibden charakteryzuje się dużą trwałością, odpornością na korozję, wysoką temperaturą topnienia, plastycznością i odpornością na wysokie temperatury. Uważany jest za metal ogniotrwały, ponieważ ma temperaturę topnienia wyższą niż platyna (1772º C)..
Posiada również szereg dodatkowych właściwości: energia wiązania jego atomów jest wysoka, niska prężność par, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, wysoki poziom przewodnictwa cieplnego oraz niski opór elektryczny..
Wszystkie te właściwości i cechy pozwoliły molibdenowi mieć wiele zastosowań i zastosowań, z których najbardziej godnym uwagi jest tworzenie stopów ze stalą..
Z drugiej strony jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym do życia. W bakteriach i roślinach molibden jest kofaktorem obecnym w wielu enzymach, które uczestniczą w wiązaniu i wykorzystaniu azotu.
Molibden jest kofaktorem aktywności enzymów oksotransferazy, które przenoszą atomy tlenu z wody podczas przenoszenia dwóch elektronów. Enzymy te obejmują oksydazę ksantynową naczelnych, której funkcją jest utlenianie ksantyny do kwasu moczowego..
Można go uzyskać z kilku produktów spożywczych, w tym: kalafiora, szpinaku, czosnku, produktów pełnoziarnistych, gryki, kiełków pszenicy, soczewicy, nasion słonecznika i mleka.
Molibden nie jest izolowany w naturze, więc w wielu jego kompleksach był mylony w starożytności z ołowiem lub węglem.
W 1778 roku Carl Wilhelm, szwedzki chemik i farmaceuta, zdołał zidentyfikować molibden jako odrębny pierwiastek. Wilhelm potraktowany molibdenitem (MoSdwa) kwasem azotowym, uzyskując kwaśny związek, w którym zidentyfikował molibden.
Później, w 1782 roku, Peter Jacob Hjelm, stosując kwasowy związek Wilhelma, poprzez redukcję węglem, zdołał wyodrębnić zanieczyszczony molibden.
Jaka jest struktura krystaliczna molibdenu? Atomy metali przyjmują centralny sześcienny układ kryształów (bcc) pod ciśnieniem atmosferycznym. Przy wyższych ciśnieniach atomy molibdenu ulegają zagęszczeniu, tworząc gęstsze struktury, takie jak sześcienny centralnie centrowany (fcc) i heksagonalny (hcp)..
Jego metaliczne wiązanie jest mocne i pokrywa się z tym, że jest to jeden z ciał stałych o najwyższej temperaturze topnienia (2623ºC). Ta wytrzymałość strukturalna wynika z faktu, że molibden jest bogaty w elektrony, jego struktura krystaliczna jest znacznie gęsta i jest cięższa od chromu. Te trzy czynniki pozwalają wzmocnić stopy, w których jest częścią.
Z drugiej strony ważniejsza od struktury metalicznego molibdenu jest struktura jego związków. Molibden charakteryzuje się zdolnością do tworzenia związków dwupierścieniowych (Mo-Mo) lub wielordzeniowych (Mo-Mo-Mo-···).
Może również koordynować się z innymi cząsteczkami, tworząc związki o wzorach MoX.4 do MoX8. W tych związkach powszechna jest obecność mostków tlenowych (Mo-O-Mo) lub siarkowych (Mo-S-Mo)..
Solidny srebrny biały.
2623 ° C (2896 K).
4639 ºC (4912 K).
32 kJ / mol.
598 kJ / mol.
3,47 Pa przy 3000 K..
5.5
Związki molibdenu są słabo rozpuszczalne w wodzie. Jednak jon molibdenianowy MoO4-dwa jest rozpuszczalny.
Jest odporny na korozję i jest jednym z metali najlepiej odpornych na działanie kwasu solnego.
Nie rdzewieje w temperaturze pokojowej. Aby szybko się utleniać, wymagana jest temperatura wyższa niż 600 ºC.
Konfiguracja elektronowa molibdenu to [Kr] 4d55s1, więc ma sześć elektronów walencyjnych. W zależności od tego, z którym atomem się wiąże, metal może stracić wszystkie swoje elektrony i mieć wartościowość +6 (VI). Na przykład, jeśli tworzy wiązania z elektroujemnym atomem fluoru (MoF6).
Jednak może stracić od 1 do 5 elektronów. Zatem jego wartościowości obejmują zakres od +1 (I) do +5 (V). Kiedy traci tylko jeden elektron, opuszcza orbital 5s, a jego konfiguracja pozostaje jako [Kr] 4d5. Pięć elektronów orbitalu 4d wymaga silnie kwaśnych mediów i form elektronopodobnych, aby opuścić atom Mo..
Które z sześciu wartościowości są najbardziej powszechne? +4 (IV) i +6 (VI). Mo (IV) ma konfigurację [Kr] 4ddwa, podczas gdy Mo (VI), [Kr].
Dla Mo4+ Nie jest jasne, dlaczego jest bardziej stabilny niż na przykład Mo3+ (jak w przypadku Cr3+). Ale dla Mo6+ można stracić te sześć elektronów, ponieważ krypton będący gazem szlachetnym staje się izoelektroniczny.
Poniżej wymieniono szereg chlorków molibdenu o różnych wartościowościach lub stopniach utlenienia, od (II) do (VI):
-Dichlorek molibdenu (MoCldwa). Świeci na żółto.
-Trichlorek molibdenu (MoCl3). Jednolity ciemnoczerwony.
-Czterochlorek molibdenu (MoCl4). Pełna czerń.
-Pentachlorek molibdenu (MoCl5). Ciągłe ciemnozielone.
-Sześciochlorek molibdenu (MoCl6). Solidny brązowy.
Molibden jest niezbędnym do życia pierwiastkiem śladowym, ponieważ występuje jako kofaktor w wielu enzymach. Oksotransferazy wykorzystują molibden jako kofaktor, aby spełnić swoją funkcję przenoszenia tlenu z wody za pomocą pary elektronów.
Wśród oksotransferaz są:
Enzym oksydaza ksantynowa katalizuje końcowy etap katabolizmu puryn u naczelnych: przemianę ksantyny w kwas moczowy, związek, który jest następnie wydalany.
Oksydaza ksantynowa ma FAD jako koenzym. Ponadto w działaniu katalitycznym biorą udział żelazo niehemowe i molibden. Działanie enzymu można opisać następującym równaniem chemicznym:
Ksantyna + HdwaO + Odwa => Kwas moczowy + HdwaLUBdwa
Molibden pełni rolę kofaktora molibdopteryny (Mo-co). Oksydaza ksantynowa występuje głównie w wątrobie i jelicie cienkim, ale zastosowanie technik immunologicznych pozwoliło na jej lokalizację w gruczołach sutkowych, mięśniach szkieletowych i nerkach..
Enzym oksydaza ksantynowa jest hamowany przez lek Allopurinol, stosowany w leczeniu dny. W 2008 roku komercjalizacja leku Febuxostat rozpoczęła się od lepszych wyników w leczeniu choroby.
Enzym oksydaza aldehydowa znajduje się w cytoplazmie komórki, występując zarówno w królestwie roślin, jak i w królestwie zwierząt. Enzym katalizuje utlenianie aldehydu do kwasu karboksylowego.
Cytochrom P również katalizuje utlenianie450 oraz produkty pośrednie enzymu oksydazy monoaminowej (MAO).
Enzym oksydaza aldehydowa ze względu na swoją szeroką specyficzność może utleniać wiele leków, pełniąc swoją funkcję przede wszystkim w wątrobie. Działanie enzymu na aldehyd można przedstawić w następujący sposób:
Aldehyd + HdwaO + Odwa => Kwas karboksylowy + HdwaLUBdwa
Enzym oksydaza siarczynowa bierze udział w przemianie siarczynu w siarczan. Jest to końcowy etap degradacji związków zawierających siarkę. Reakcja katalizowana enzymatycznie przebiega według następującego schematu:
południowy zachód3-dwa + H.dwaO + 2 (cytochrom C) utleniony => SO4-dwa + 2 (cytochrom C) zredukowany + 2 H.+
Niedobór enzymu spowodowany mutacją genetyczną u człowieka może prowadzić do przedwczesnej śmierci.
Siarczyn jest związkiem neurotoksycznym, więc niska aktywność enzymu oksydazy siarczynowej może powodować choroby psychiczne, upośledzenie umysłowe, degradację psychiczną i ostatecznie śmierć.
Molibden bierze udział w metabolizmie żelaza, ułatwiając jego wchłanianie z jelit i tworzenie erytrocytów. Ponadto wchodzi w skład szkliwa zębów i wraz z fluorem pomaga w profilaktyce próchnicy.
Niedobór spożycia molibdenu jest powiązany z wyższą zachorowalnością na raka przełyku w regionach Chin i Iranu w porównaniu z regionami Stanów Zjednoczonych, w których występuje wysoki poziom molibdenu..
Reduktaza azotanowa jest enzymem pełniącym istotną funkcję w roślinach, ponieważ wraz z enzymem reduktazą azotynową ingeruje w przemianę azotanu w amon.
Oba enzymy do swoich funkcji wymagają kofaktora (Mo-co). Reakcję katalizowaną przez enzym reduktazę azotanową można przedstawić w następujący sposób:
Azotan + Donor Elektronów + H.dwaO => azotyn + utleniony donor elektronów
Proces utleniania-redukcji azotanów zachodzi w cytoplazmie komórek roślinnych. Azotyn, produkt poprzedniej reakcji, jest przenoszony do plastydu. Enzym reduktaza azotynowa działa na azotyny, powodując amoniak.
Amon służy do syntezy aminokwasów. Ponadto rośliny wykorzystują molibden do konwersji fosforu nieorganicznego do fosforu organicznego..
Fosfor organiczny występuje w wielu cząsteczkach o funkcjach biologicznych, takich jak: ATP, glukozo-6-fosforan, kwasy nukleinowe, folipidy itp..
Niedobór molibdenu dotyczy głównie grupy krzyżowców, roślin strączkowych, gwiazd betlejemskich i pierwiosnków..
U kalafiora niedobór molibdenu powoduje ograniczenie szerokości blaszki liściowej, ograniczenie wzrostu roślin i tworzenia kwiatów.
-Jest katalizatorem do odsiarczania ropy naftowej, produktów petrochemicznych i cieczy pochodzących z węgla. Kompleks katalityczny zawiera MoSdwa utrwalony na tlenku glinu i aktywowany kobaltem i niklem.
-Molibdenian tworzy kompleks z bizmutem do selektywnego utleniania propenu, amonu i powietrza. W ten sposób tworzą akrylonitryl, acetonitryl i inne chemikalia, które są surowcami dla przemysłu tworzyw sztucznych i włókien..
Podobnie molibdenian żelaza katalizuje selektywne utlenianie metanolu do formaldehydu..
-Molibden bierze udział w tworzeniu pigmentów. Na przykład oranż molibdenu powstaje w wyniku współstrącania chromianu ołowiu, molibdenianu ołowiu i siarczanu ołowiu..
Jest to lekki i stabilny pigment w różnych temperaturach, występujący w jasnoczerwonych, pomarańczowych lub czerwono-żółtych kolorach. Znajduje zastosowanie w produkcji farb i tworzyw sztucznych, a także w wyrobach gumowych i ceramicznych.
-Molibdenian jest inhibitorem korozji. Molibdenian sodu został użyty jako zamiennik chromianu w celu zahamowania korozji stali odpuszczanych w szerokim zakresie pH..
-Znajduje zastosowanie w wytwornicach wody lodowej, klimatyzatorach i systemach grzewczych. Molibdeniany są również używane do hamowania korozji w układach hydraulicznych oraz w inżynierii samochodowej. W farbach stosuje się również pigmenty hamujące korozję..
-Molibdenian ze względu na swoje właściwości wysokiej temperatury topnienia, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej oraz wysoką przewodność cieplną przeznaczony jest do produkcji taśm i nici stosowanych w przemyśle oświetleniowym.
-Jest stosowany w półprzewodnikowych płytach głównych; w energoelektronice; elektrody do topienia szkła; komory do pieców wysokotemperaturowych i katody do powlekania ogniw słonecznych i paneli płaskich.
-Ponadto molibdenian jest używany do produkcji tygli do wszystkich typowych procesów w dziedzinie przetwarzania szafiru..
-Molibden jest stosowany w stopach ze stalą odporną na wysokie temperatury i ciśnienia. Stopy te są wykorzystywane w budownictwie oraz do produkcji części do samolotów i samochodów..
-Molibdenian, nawet przy stężeniach tak niskich jak 2%, nadaje stopowi ze stalą wysoką odporność na korozję..
-Molibdenian jest stosowany w przemyśle lotniczym; w produkcji ekranów LCD; w uzdatnianiu wody, a nawet przy stosowaniu wiązki laserowej.
-Dwusiarczek molibdenianu sam w sobie jest dobrym środkiem smarnym i zapewnia odporność na ekstremalne ciśnienie w interakcji smarów z metalami.
Smary tworzą krystaliczną warstwę na powierzchni metali. Dzięki temu tarcie metal-metal zostaje zredukowane do minimum, nawet w wysokich temperaturach..
Jeszcze bez komentarzy