Molybdenum

Molybdenum (MO) adalah logam peralihan, milik kumpulan 6, tempoh 5 dari jadual berkala

Apa itu Molybdenum?

Dia Molybdenum (Mo) adalah logam peralihan, milik kumpulan 6, tempoh 5 jadual berkala. Ia mempunyai konfigurasi elektronik (KR) 4D⁵5s¹; Nombor atom 42 dan purata jisim atom 95.94 g/mol. Ia membentangkan 7 isotop stabil: ⁹²Mo, ⁹⁴Mo, ⁹⁵Mo, ⁹⁶Mo, ⁹⁷Mo, ⁹⁸Mo dan ¹⁰⁰Mo; menjadi isotop ⁹⁸Mo yang berada dalam bahagian terbesar.

Ia adalah logam putih yang putih dengan sifat kimia krom. Malah, kedua -duanya adalah elemen logam kumpulan yang sama, meletakkan krom di atas molibdenum; iaitu, molibdenum lebih berat dan mempunyai tahap tenaga yang lebih tinggi.

Molybdenum tidak bersifat bebas, tetapi menjadi sebahagian daripada mineral, molibdenit yang paling banyak (mos₂). Di samping itu, ia dikaitkan dengan mineral sulfur lain, di mana tembaga juga diperoleh. 

Penggunaannya meningkat semasa Perang Dunia I, kerana ia menggantikan tungsten, yang terhad kerana eksploitasi massa.

Ciri -ciri Molybdenum

Molybdenum dicirikan oleh ketahanannya yang hebat, rintangan kakisan, titik lebur yang tinggi, kebolehtelapan tinggi dan rintangan suhu tinggi. Ia dianggap sebagai logam refraktori kerana mempunyai titik gabungan lebih tinggi daripada platinum (1.772º C).

Ia juga mempunyai satu set sifat tambahan: tenaga ikatan atomnya adalah tinggi, tekanan stim rendah, pekali pengembangan haba yang rendah, tahap konduktansi haba yang tinggi dan rintangan elektrik yang rendah.

Semua sifat dan ciri -ciri ini telah membolehkan Molybdeno mempunyai banyak kegunaan dan aplikasi, pembentukan aloi dengan keluli menjadi yang paling ketara.

Sebaliknya, ia adalah jejak penting untuk hidup. Dalam bakteria dan tumbuhan molibdenum adalah cofactor yang terdapat dalam banyak enzim yang terlibat dalam penetapan dan penggunaan nitrogen.

Molybdenum adalah cofactor untuk aktiviti enzim oxotransferase, yang memindahkan atom oksigen air, sambil memindahkan dua elektron. Di antara enzim ini ialah xanthin oxidase primata, yang fungsinya mengoksidakan xanthin kepada asid urik.

Ia boleh didapati dari beberapa makanan, termasuk kembang kol, bayam, bawang putih, bijirin, gandum sarracene, kuman gandum, lentil, biji bunga matahari dan susu.

Penemuan Molybdenum

Molibdenum tidak terpencil dalam alam, jadi di banyak kompleksnya ia dikelirukan pada zaman dahulu dengan plumbum atau karbon.

Pada tahun 1778, Carl Wilhelm, Kimia dan Farmaseutikal Sweden, berjaya mengenal pasti molibdenum sebagai elemen yang berbeza. Wilhelm merawat molibdenit (mos₂) Dengan asid nitrik, mendapatkan sebatian asid di mana dia mengenal pasti molibdenum.

Seterusnya, pada tahun 1782, Peter Jacob Hjelm, menggunakan sebatian asid Wilhelm, dan pengurangan karbon, berjaya mengasingkan molibdenum.

Struktur Molybdenum

Atom logamnya mengamalkan sistem kristal padu badan (BCC) ke tekanan atmosfera. Pada tekanan yang lebih besar, atom molibdenum dipadatkan untuk menyebabkan struktur paling padat, seperti padu yang berpusat pada wajah (FCC) dan heksagon (HCP).

Boleh melayani anda: barium karbonat (baco3)

Pautan logamnya kuat, dan bertepatan dengan fakta menjadi salah satu pepejal dengan titik lebur tertinggi (2.623º c). Kekuatan struktur ini disebabkan oleh fakta bahawa molibdenum kaya dengan elektron, struktur kristalnya yang sangat padat, dan lebih berat daripada kromium. Tiga faktor ini membolehkan anda menguatkan aloi yang mana ia adalah sebahagian.

Sebaliknya, lebih penting daripada struktur molibdenum logam, ia adalah sebatiannya. Molybdenum dicirikan oleh keupayaannya untuk membentuk sebatian dyuclear (mo-mo) atau polynuclear (mo-mo-mo- ···).

Ia juga boleh diselaraskan dengan molekul lain untuk membentuk sebatian dengan formula mox₄ ke mox₈. Di dalam sebatian ini, kehadiran jambatan oksigen (mo-o-mo) atau sulfur (mo-s-mo) adalah perkara biasa.

Sifat molybdenum

Aspek

Pepejal putih perak.

Takat lebur

2.623º C (2.896 k).

Takat didih

4.639º C (4.912 k).

Entalpi fusion

32 kJ/mol.

Entalpi pengewapan

598 kJ/mol.

Tekanan wap

3.47 PA A 3.000 k.

Kekerasan pada skala mohs

5.5

Kelarutan air

Sebatian molibdenum sedikit larut di dalam air. Walau bagaimanapun, ion MOO molybdate₄^-2 Ia larut.

Kakisan

Ia tahan kakisan dan logam yang terbaik menentang tindakan asid hidroklorik.

Pengoksidaan

Jangan mengoksida pada suhu bilik. Untuk mengoksidakan dengan cepat memerlukan suhu lebih besar daripada 600º c.

Valencias

Konfigurasi molibdenum elektronik adalah [kr] 4D⁵5s¹, Jadi ia mempunyai enam elektron Valencia. Bergantung pada atom yang dikaitkan, logam boleh kehilangan semua elektronnya dan mempunyai valensi +6 (vi). Sebagai contoh, jika ia membentuk pautan ke atom fluorin elektronegatif (MOF₆).

Walau bagaimanapun, anda boleh kehilangan 1 hingga 5 elektron. Oleh itu, valensinya meliputi selang +1 (i) hingga +5 (v). Apabila ia hanya kehilangan satu elektron, ia meninggalkan orbit 5s, dan konfigurasinya kekal [kr] 4d⁵. Lima elektron orbital 4D memerlukan cara dan spesies yang sangat berasid yang sangat berkaitan dengan elektron untuk meninggalkan atom MO.

Dari enam nilai valensi anda, yang paling biasa? +4 (iv) dan +6 (vi). MO (iv) mempunyai konfigurasi [kr] 4D², Manakala mo (vi), [kr].

Untuk mo⁴⁺ Tidak jelas mengapa ia lebih stabil daripada, sebagai contoh, mo³⁺ (Seperti CR³⁺). Tetapi untuk mo⁶⁺ Adalah mungkin untuk kehilangan enam elektron ini kerana ia menjadi isolektronik kepada kripton gas mulia.

Molybdenum Chlorides

Berikut adalah satu siri molibdenum klorida dengan valensi atau keadaan pengoksidaan yang berbeza, dari (ii) hingga (vi):

-Molybdenum dichloride (MOCL₂). Kuning.

-Molybdenum Trichloride (MOCL₃). Pepejal merah gelap.

-Molybdenum Tetrachloride (MOCL₄). Pepejal warna hitam.

-Molybdenum Pentachloride (MOCL₅). Pepejal hijau gelap.

-Molybdenum Hexacloride (MOCL₆). Warna coklat.

Fungsi dalam organisma

Molybdenum adalah jejak penting untuk kehidupan, kerana ia hadir sebagai cofactor dalam banyak enzim. Oxotransferases menggunakan molibdenum sebagai cofactor untuk memenuhi fungsi mereka memindahkan oksigen air dengan beberapa elektron.

Boleh melayani anda: isopentano: struktur, sifat, kegunaan, memperoleh

Antara oxotransferase adalah:

• Oxidase xanthina.
• Aldehid oksidase, yang mengoksidakan aldehid.
• Amina dan sulfida di hati.
• Sulfit oksidase, yang mengoksidakan sulfit di hati.
• Nitrat reductase.
• Nitrit reduktase yang terdapat di tumbuh -tumbuhan.

Enzim Xantina

Enzim xanthine oksidase memangkinkan langkah terminal dalam katabolisme purin menjadi primata: penukaran xanthin ke dalam asid urik, kompaun yang kemudian dikeluarkan.

Oxidase xanthina mempunyai fad sebagai koenzim. Di samping itu, besi bukan hemo dan molibdenum campur tangan dalam tindakan pemangkin. Tindakan enzim dapat diterangkan dengan persamaan kimia berikut:

Xanthina + h₂Atau + o₂  => Asid urik + h₂Sama ada₂

Molybdenum campur tangan sebagai cofactor molybdopterine (mo-co). Xanthin oksidase didapati terutamanya di dalam hati dan dalam usus kecil, tetapi penggunaan teknik imunologi telah membolehkan lokasinya di kelenjar susu, di otot rangka dan di buah pinggang.

Enzim xanthine oksidase dihalang oleh ubat alopurinol, yang digunakan dalam rawatan gout. Pada tahun 2008, ubat Febuxostat dimulakan dengan prestasi yang lebih baik dalam rawatan penyakit.

Enzim aldehid oksidase

Enzim Aldehida Oxidase terletak di sitoplasma sel, yang kedua -duanya berada di kerajaan tumbuhan dan di kerajaan haiwan. Enzim memangkinkan pengoksidaan aldehid dalam asid karboksilik.

Juga memangkin pengoksidaan sitokrom p₄₅₀ dan produk perantaraan enzim monoamine oksidase (MAO).

Oleh kerana kekhususannya yang luas, enzim aldehida oksidase dapat mengoksida banyak ubat, melaksanakan fungsinya terutamanya di hati. Tindakan enzim pada aldehid boleh skema seperti berikut:

Aldehyde + h₂Atau + o₂ => Asid karboksilik + h₂Sama ada₂

Enzim oksidase sulphite

Enzim sulfit oksidase campur tangan dalam penukaran sulfat sulfat. Ini adalah langkah terminal kemerosotan sebatian yang mengandungi belerang. Reaksi yang dipangkin oleh enzim berlaku mengikut skim berikut:

SW₃^-2 + H₂O + 2 (cytochrome c) teroksida => begitu₄^-2 + 2 (cytochrome c) dikurangkan + 2 jam⁺

Kekurangan enzim akibat mutasi genetik pada manusia boleh menyebabkan kematian pramatang.

Sulfit adalah sebatian neurotoksik, jadi aktiviti enzim sulfit oksidase yang rendah boleh menyebabkan penyakit mental, keterangkuman mental, kemerosotan mental dan akhirnya kematian.

Dalam metabolisme besi dan sebagai komponen gigi

Molybdenum campur tangan dalam metabolisme besi, memudahkan penyerapan usus dan pembentukan erythrocytes. Di samping itu, ia adalah sebahagian daripada enamel gigi, dan bersama -sama dengan fluorida ia membantu dalam pencegahan karies.

Kekurangan

Kekurangan pengambilan molibdenum telah dikaitkan dengan kejadian kanser esofagus yang lebih besar di kawasan China dan Iran, berbanding dengan kawasan Amerika Syarikat dengan tahap molibdenum yang tinggi.

Boleh melayani anda: baki wap cecair

Aplikasi Molybdenum

Pemangkin

Ia adalah pemangkin untuk desulfurasi minyak, petrokimia dan cecair yang diperoleh dari arang batu. Kompleks pemangkin termasuk MOS₂ Tetapkan pada alumina, dan diaktifkan oleh kobalt dan nikel.

Molybdate membentuk kompleks dengan bismut untuk pengoksidaan selektif propeno, ammonium dan udara. Oleh itu, mereka membentuk bahan kimia acrilonitrile, acetonitrile dan lain -lain, yang merupakan bahan mentah untuk industri plastik dan serat.

Begitu juga, molybdate besi memangkin pengoksidaan selektif metanol kepada formaldehida.

Pigmen

Molibdenum campur tangan dalam pembentukan pigmen. Sebagai contoh, molibdenum oren dibentuk oleh pengekalan bersama kromat utama, molybdate plumbum dan sulfat plumbum.

Ini adalah pigmen ringan dan stabil pada pelbagai suhu, yang disampaikan dengan merah terang, oren atau merah kuning. Ia digunakan dalam penyediaan lukisan dan plastik, serta produk getah dan seramik.

Molybdate

Molybdate adalah perencat kakisan. Natrium molybdate telah digunakan dalam penggantian kromat untuk menghalang kakisan keluli marah kepada pelbagai pH.

Penyejuk air, penghawa dingin dan sistem pemanasan digunakan. Molyibdates juga digunakan untuk menghalang kakisan dalam sistem hidraulik dan kejuruteraan automotif. Juga, pigmen yang menghalang kakisan digunakan dalam cat.

Molybdate, kerana sifat titik yang tinggi, di bawah pekali pengembangan haba dan kekonduksian terma yang tinggi, bertujuan untuk menghasilkan reben dan benang yang digunakan oleh industri pencahayaan.

Ia digunakan dalam motherboard semikonduktor; dalam elektronik kuasa; Elektrod untuk gabungan kaca; Kamera ketuhar suhu tinggi dan katod untuk menutup sel solar dan skrin rata.

Dan di samping itu, molybdate dalam pengeluaran crosol digunakan untuk semua proses biasa dalam bidang pemprosesan nilam.

Aloi keluli

Molybdenum digunakan dalam aloi dengan keluli yang menyokong suhu tinggi dan tekanan. Aloi ini digunakan dalam industri pembinaan dan dalam pembuatan pesawat dan kereta.

Molybdate, walaupun pada kepekatan serendah 2%, memberikan aloi dengan keluli rintangan kakisan yang tinggi.

Kegunaan lain

Molybdate digunakan dalam industri aeroangkasa; dalam pembuatan skrin LCD; dalam rawatan air dan bahkan dalam penggunaan rasuk laser.

Molybdate disulfide adalah, dengan sendirinya, pelincir yang baik dan memberikan toleransi terhadap tekanan yang melampau dalam interaksi pelincir dengan logam.

Pelincir membentuk lapisan kristal di permukaan logam. Terima kasih kepada ini, geseran logam diminimumkan, walaupun pada suhu tinggi.

Rujukan

1. Wikipedia (2018). Molybdenum. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
2. R. Kapal (2016). Molybdenum. Pulih dari: Hyperphysics.Phy-Astr.GSU.Edu
3. Persatuan Molybdenum Antarabangsa (IMOA). (2018). Molybdenum. Diambil dari: imoa.Maklumat
4. F Jona dan P M Marcus (2005). Struktur kristal dan kestabilan molibdenum pada tekanan ultrahight. J. Phys.: Memeluk. Matter 17 1049.
5. PLANSEE (s.F.). Molybdenum. Pulih dari: rancangan.com
6. Lentech (2018). Molybdenum - mo. Pulih dari: lentech.com