De molybden (Mo) er et overgangsmetall, som tilhører gruppe 6, periode 5 i det periodiske systemet. Har elektronisk konfigurasjon (Kr) 4d55s1; atomnummer 42 og gjennomsnittlig atommasse på 95,94 g / mol. Den presenterer 7 stabile isotoper: 92Mo, 94Mo, 95Mo, 96Mo, 97Mo, 98Mo og 100Mo; å være isotopen 98Mo den som er i større andel.
Det er et hvitt metall med sølvfarget utseende og har kjemiske egenskaper som ligner på krom. Faktisk er begge metalliske elementer i samme gruppe, med krom som ligger over molybden; dvs. molybden er tyngre og har et høyere energinivå.
Molybden er ikke funnet fritt i naturen, men som en del av mineraler, den mest vanlige er molybdenitt (MoSto). I tillegg er det assosiert med andre svovelholdige mineraler, hvor kobber også oppnås..
Bruken økte under første verdenskrig, siden den erstattet wolfram, som var lite på grunn av den enorme utnyttelsen.
Artikkelindeks
Molybden er preget av sin store holdbarhet, korrosjonsbestandighet, høye smeltepunkt, er smidig og tåler høye temperaturer. Det betraktes som et ildfast metall fordi det har et smeltepunkt høyere enn platina (1772 ° C)..
Den har også et sett med ekstra egenskaper: bindingsenergien til atomene er høyt, lavt damptrykk, lav termisk ekspansjonskoeffisient, høyt nivå av varmeledningsevne og lav elektrisk motstand..
Alle disse egenskapene og egenskapene har gjort det mulig for molybden å ha mange bruksområder og anvendelser, og den mest bemerkelsesverdige er dannelsen av legeringer med stål..
På den annen side er det et essensielt sporelement for livet. I bakterier og planter er molybden en kofaktor til stede i mange enzymer som griper inn i fiksering og bruk av nitrogen.
Molybden er en kofaktor for aktiviteten til oksotransferaseenzymer, som overfører oksygenatomer fra vann mens de overfører to elektroner. Disse enzymene inkluderer primatxantinoksidase, hvis funksjon er å oksidere xantin til urinsyre..
Det kan fås fra flere matvarer, inkludert følgende: blomkål, spinat, hvitløk, fullkorn, bokhvete, hvetekim, linser, solsikkefrø og melk.
Molybden er ikke isolert i naturen, så i mange av kompleksene ble det i gammel tid forvekslet med bly eller karbon.
I 1778 klarte Carl Wilhelm, en svensk kjemiker og farmasøyt, å identifisere molybden som et tydelig element. Wilhelm behandlet molybdenitt (MoSto) med salpetersyre, og oppnådde en sur forbindelse der han identifiserte molybden.
Senere, i 1782, lyktes Peter Jacob Hjelm ved å bruke Wilhelms syreforbindelse ved reduksjon med karbon å isolere et urent molybden.
Hva er krystallstrukturen til molybden? Dens metallatomer adopterer det kroppssentrerte kubiske krystallsystemet (bcc) ved atmosfærisk trykk. Ved høyere trykk komprimerer molybdenatomer for å danne tettere strukturer, slik som ansiktssentrert kubikk (fcc) og sekskantet (hcp)..
Den metalliske bindingen er sterk og sammenfaller med at den er en av de faste stoffene med høyest smeltepunkt (2623 ºC). Denne strukturelle styrken skyldes det faktum at molybden er rik på elektroner, dens krystallinske struktur er betydelig tett, og den er tyngre enn krom. Disse tre faktorene lar deg styrke legeringene som den er en del av.
På den annen side er det viktigere enn strukturen til metallisk molybden at dens forbindelser er. Molybden er preget av dens evne til å danne dinukleære (Mo-Mo) eller polynukleære (Mo-Mo-Mo- ···) forbindelser.
Det kan også koordinere seg med andre molekyler for å danne forbindelser med MoX-formler.4 opp til MoX8. Innenfor disse forbindelsene er tilstedeværelsen av oksygen (Mo-O-Mo) eller svovel (Mo-S-Mo) broer vanlig..
Massiv sølvhvit.
2.623 ºC (2.896 K).
4639 ºC (4,912 K).
32 kJ / mol.
598 kJ / mol.
3,47 Pa ved 3000 K.
5.5
Molybdenforbindelser er dårlig oppløselige i vann. Molybdat-ionet MoO4-to det er løselig.
Det er motstandsdyktig mot korrosjon og er et av metallene som best motstår virkningen av saltsyre.
Det ruster ikke ved romtemperatur. For å oksidere raskt krever det temperaturer over 600 ºC.
Elektronkonfigurasjonen av molybden er [Kr] 4d55s1, så den har seks valenselektroner. Avhengig av hvilket atom det binder seg til, kan metallet miste alle elektronene og ha en valens på +6 (VI). For eksempel hvis det danner bindinger med det elektronegative fluoratomet (MoF6).
Imidlertid kan den miste 1 til 5 elektroner. Dermed strekker valensene seg fra +1 (I) til +5 (V). Når den bare mister ett elektron, forlater den 5s-orbitalen, og konfigurasjonen forblir som [Kr] 4d5. De fem elektronene i 4d-orbitalen krever svært sure medier og elektronlignende arter for å forlate Mo-atomet..
Av de seks valensene, som er de vanligste? +4 (IV) og +6 (VI). Mo (IV) har [Kr] 4d-konfigurasjonto, mens Mo (VI), [Kr].
For Mo4+ Det er ikke klart hvorfor det er mer stabilt enn for eksempel Mo3+ (som med Cr3+). Men for Mo6+ det er mulig å miste disse seks elektronene fordi edelgass krypton blir isoelektronisk.
Nedenfor er en serie molybdenklorider med forskjellige valenser eller oksidasjonstilstander, fra (II) til (VI):
-Molybden diklorid (MoClto). Solid gul.
-Molybden triklorid (MoCl3). Solid mørk rød.
-Molybden tetraklorid (MoCl4). Solid svart.
-Molybdenpentaklorid (MoCl5). Solid mørkegrønn.
-Molybdenheksaklorid (MoCl6). Solid brun.
Molybden er et viktig sporstoff for livet, da det er tilstede som en kofaktor i mange enzymer. Oksotransferaser bruker molybden som en kofaktor for å oppfylle sin funksjon av å overføre oksygen fra vann med et par elektroner.
Blant oksotransferaser er:
Enzymet xanthine oxidase katalyserer det terminale trinnet i katabolismen av puriner i primater: omdannelsen av xanthine til urinsyre, en forbindelse som deretter skilles ut.
Xanthine oxidase har FAD som koenzym. I tillegg er ikke-hemejern og molybden involvert i den katalytiske virkningen. Virkningen av enzymet kan beskrives ved følgende kjemiske ligning:
Xanthine + HtoO + Oto => Urinsyre + HtoELLERto
Molybden fungerer som kofaktor molybdopterin (Mo-co). Xanthine oxidase finnes hovedsakelig i leveren og tynntarmen, men bruken av immunologiske teknikker har tillatt sin plassering i brystkjertlene, skjelettmuskelen og nyrene..
Enzymet xanthine oxidase hemmer av legemidlet Allopurinol, brukt i behandlingen av gikt. I 2008 begynte kommersialiseringen av medikamentet Febuxostat med en bedre ytelse i behandlingen av sykdommen.
Enzymet aldehydoksydase ligger i cellecytoplasmaet, og finnes både i planteriket og i dyreriket. Enzymet katalyserer oksydasjonen av aldehydet til karboksylsyre.
Cytokrom P katalyserer også oksidasjon450 og mellomprodukter av enzymet monoaminoksidase (MAO).
På grunn av sin brede spesifisitet kan enzymet aldehydoksydase oksidere mange medikamenter og utføre sin funksjon primært i leveren. Virkningen av enzymet på aldehydet kan skisseres som følger:
Aldehyde + HtoO + Oto => Karboksylsyre + HtoELLERto
Enzymet sulfittoksydase er involvert i omdannelsen av sulfitt til sulfat. Dette er det endelige trinnet i nedbrytningen av svovelholdige forbindelser. Enzymkatalysert reaksjon skjer i henhold til følgende skjema:
SW3-to + HtoO + 2 (Cytochrome C) oksidert => SO4-to + 2 (Cytochrome C) redusert + 2 H+
En enzymmangel på grunn av en genetisk mutasjon hos mennesker kan føre til for tidlig død.
Sulfitt er en nevrotoksisk forbindelse, så en lav aktivitet av enzymet sulfittoksidase kan forårsake psykisk sykdom, mental retardasjon, mental nedbrytning og til slutt død.
Molybden er involvert i metabolismen av jern, og letter tarmabsorpsjonen og dannelsen av erytrocytter. I tillegg er det en del av emaljen på tennene, og sammen med fluor hjelper det til å forhindre hulrom.
En mangel på inntak av molybden har vært knyttet til en høyere forekomst av spiserørskreft i regioner i Kina og Iran, sammenlignet med regioner i USA med høye nivåer av molybden..
Nitratreduktase er et enzym som oppfyller en viktig funksjon i planter, siden det sammen med enzymet nitrittreduktase griper inn i transformasjonen av nitrat til ammonium..
Begge enzymene krever kofaktoren (Mo-co) for sin funksjon. Reaksjonen katalysert av enzymet nitratreduktase kan skisseres som følger:
Nitrat + elektrondonor + HtoO => Nitritt + oksidert elektrondonor
Nitratoksidasjonsreduksjonsprosessen skjer i cytoplasmaet til planteceller. Nitritt, produkt fra forrige reaksjon, overføres til plastiden. Enzymet nitrittreduktase virker på nitritt og forårsaker ammoniakk.
Ammonium brukes til å syntetisere aminosyrer. I tillegg bruker planter molybden til omdannelse av uorganisk fosfor til organisk fosfor..
Organisk fosfor finnes i mange biologiske funksjonsmolekyler, slik som: ATP, glukose-6-fosfat, nukleinsyrer, folipider, etc..
En molybdenmangel påvirker hovedsakelig gruppen korsfest, belgfrukter, julestjerner og primula..
Hos blomkål forårsaker en mangel på molybden en begrensning av bladbladets bredde, en reduksjon i plantevekst og blomsterdannelse.
-Det er en katalysator for avsvovling av petroleum, petrokjemikalier og væsker avledet fra kull. Katalysatorkomplekset omfatter MoSto festet på aluminiumoksyd, og aktivert av kobolt og nikkel.
-Molybdat danner et kompleks med vismut for selektiv oksidasjon av propen, ammonium og luft. Dermed danner de akrylnitril, acetonitril og andre kjemikalier, som er råvarer for plast- og fiberindustrien..
Tilsvarende katalyserer jernmolybdat selektiv oksidasjon av metanol til formaldehyd..
-Molybden er involvert i dannelsen av pigmenter. For eksempel dannes molybden-oransje ved samtidig utfelling av blykromat, blymolybdat og blysulfat..
Dette er et lett og stabilt pigment ved forskjellige temperaturer, og vises i knallrøde, oransje eller rødgule farger. Den brukes til fremstilling av maling og plast, så vel som i gummiprodukter og keramiske produkter.
-Molybdat er en korrosjonshemmere. Sodium molybdate har blitt brukt som erstatning for kromat for å hemme korrosjonen av herdet stål i et bredt pH-område..
-Den brukes i vannkjølere, klimaanlegg og varmesystemer. Molybdatater brukes også til å hemme korrosjon i hydrauliske systemer og innen bilteknikk. Også pigmenter som hemmer korrosjon brukes i maling..
-Molybdat, på grunn av dets egenskaper med høyt smeltepunkt, lav varmeutvidelseskoeffisient og høy varmeledningsevne, er ment å produsere bånd og tråder som brukes av lysindustrien.
-Den brukes i halvlederens hovedkort; innen kraftelektronikk; elektroder for glassmelting; kamre for ovner med høy temperatur og katoder for belegg av solceller og flate paneler.
-Videre brukes molybdat i produksjonen av smeltedigler for alle vanlige prosesser innen safirforedling..
-Molybden brukes i legeringer med stål som tåler høye temperaturer og trykk. Disse legeringene brukes i byggebransjen og til fremstilling av deler til fly og biler..
-Molybdat, selv ved så lave konsentrasjoner som 2%, gir legeringen med stål høy korrosjonsbestandighet..
-Molybdate brukes i luftfartsindustrien; i produksjon av LCD-skjermer; i vannbehandling og til og med ved påføring av laserstråle.
-Molybdatdisulfid er i seg selv et godt smøremiddel og gir ekstreme trykktoleranseegenskaper i samspillet mellom smøremidler og metaller.
Smøremidler danner et krystallinsk lag på overflaten av metaller. Takket være dette reduseres metall-metall-friksjon til et minimum, selv ved høye temperaturer..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.