O molibdênio (Mo) é um metal de transição, pertencente ao grupo 6, período 5 da Tabela Periódica. Possui configuração eletrônica (Kr) 4d55s1; número atômico 42 e massa atômica média de 95,94 g / mol. Apresenta 7 isótopos estáveis: 92Mo, 94Mo, 95Mo, 96Mo, 97Mo, 98Mo e 100Mo; sendo o isótopo 98Mo o que está em maior proporção.
É um metal branco com aparência prateada e possui propriedades químicas semelhantes às do cromo. Na verdade, ambos são elementos metálicos do mesmo grupo, com o cromo localizado acima do molibdênio; ou seja, o molibdênio é mais pesado e tem um nível de energia mais alto.
O molibdênio não é encontrado livre na natureza, mas como parte dos minerais, sendo o mais abundante a molibdenita (MoSdois) Além disso, está associado a outros minerais sulfurosos, dos quais também se obtém o cobre..
Seu uso aumentou durante a Primeira Guerra Mundial, pois substituiu o tungstênio, que era escasso devido à sua exploração massiva..
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O molibdênio é caracterizado por sua grande durabilidade, resistência à corrosão, alto ponto de fusão, sendo maleável e suportando altas temperaturas. É considerado um metal refratário por apresentar um ponto de fusão superior ao da platina (1.772º C)..
Ele também possui um conjunto de propriedades adicionais: a energia de ligação de seus átomos é alta, baixa pressão de vapor, baixo coeficiente de expansão térmica, alto nível de condutância térmica e baixa resistência elétrica..
Todas essas propriedades e características permitiram ao molibdênio ter inúmeros usos e aplicações, sendo a mais notável delas a formação de ligas com aço..
Por outro lado, é um oligoelemento essencial para a vida. Em bactérias e plantas, o molibdênio é um cofator presente em inúmeras enzimas que intervêm na fixação e aproveitamento do nitrogênio.
O molibdênio é um co-fator para a atividade das enzimas oxotransferases, que transferem átomos de oxigênio da água enquanto transferem dois elétrons. Essas enzimas incluem a xantina oxidase de primata, cuja função é oxidar a xantina a ácido úrico..
Pode ser obtido a partir de vários alimentos, incluindo os seguintes: couve-flor, espinafre, alho, grãos inteiros, trigo sarraceno, gérmen de trigo, lentilhas, sementes de girassol e leite.
O molibdênio não é isolado na natureza, então em muitos de seus complexos era confundido na antiguidade com chumbo ou carbono.
Em 1778, Carl Wilhelm, um químico e farmacêutico sueco, conseguiu identificar o molibdênio como um elemento distinto. Molibdenita tratada com Wilhelm (MoSdois) com ácido nítrico, obtendo um composto ácido no qual ele identificou o molibdênio.
Mais tarde, em 1782, Peter Jacob Hjelm, usando o composto ácido de Wilhelm, por redução com carbono, conseguiu isolar um molibdênio impuro.
Qual é a estrutura cristalina do molibdênio? Seus átomos de metal adotam o sistema de cristal cúbico centrado no corpo (bcc) à pressão atmosférica. Em pressões mais altas, os átomos de molibdênio compactam-se para formar estruturas mais densas, como cúbica de face centrada (fcc) e hexagonal (hcp)..
A sua ligação metálica é forte e coincide com o facto de ser um dos sólidos com maior ponto de fusão (2623ºC). Essa resistência estrutural se deve ao fato de que o molibdênio é rico em elétrons, sua estrutura cristalina é consideravelmente densa e é mais pesado que o cromo. Esses três fatores permitem que você fortaleça as ligas das quais faz parte.
Por outro lado, mais importante do que a estrutura do molibdênio metálico é a de seus compostos. O molibdênio é caracterizado por sua capacidade de formar compostos dinucleares (Mo-Mo) ou polinucleares (Mo-Mo-Mo- ···).
Ele também pode coordenar com outras moléculas para formar compostos com fórmulas MoX.4 até MoX8. Dentro desses compostos, a presença de pontes de oxigênio (Mo-O-Mo) ou enxofre (Mo-S-Mo) é comum..
Prata sólida branca.
2.623 ºC (2.896 K).
4.639 ºC (4.912 K).
32 kJ / mol.
598 kJ / mol.
3,47 Pa a 3.000 K.
5,5
Os compostos de molibdênio são pouco solúveis em água. No entanto, o íon molibdato MoO4-dois é solúvel.
É resistente à corrosão e é um dos metais que melhor resiste à ação do ácido clorídrico.
Não enferruja à temperatura ambiente. Para oxidar rapidamente requer temperaturas superiores a 600 ºC.
A configuração eletrônica do molibdênio é [Kr] 4d55s1, então ele tem seis elétrons de valência. Dependendo de qual átomo ele se liga, o metal pode perder todos os seus elétrons e ter uma valência de +6 (VI). Por exemplo, se formar ligações com o átomo de flúor eletronegativo (MoF6).
No entanto, pode perder de 1 a 5 elétrons. Assim, suas valências variam de +1 (I) a +5 (V). Quando perde apenas um elétron, deixa o orbital 5s, e sua configuração permanece como [Kr] 4d5. Os cinco elétrons do orbital 4d requerem meios altamente ácidos e espécies semelhantes a elétrons para deixar o átomo de Mo..
De suas seis valências, quais são as mais comuns? O +4 (IV) e +6 (VI). Mo (IV) tem configuração [Kr] 4ddois, enquanto Mo (VI), [Kr].
Para o Mo4+ Não está claro por que é mais estável do que, por exemplo, Mo3+ (como com Cr3+) Mas para o Mo6+ é possível perder esses seis elétrons porque o gás nobre criptônio torna-se isoeletrônico.
Listados abaixo estão uma série de cloretos de molibdênio com diferentes valências ou estados de oxidação, de (II) a (VI):
-Dicloreto de molibdênio (MoCldois) Amarelo sólido.
-Tricloreto de molibdênio (MoCl3) Vermelho escuro sólido.
-Tetracloreto de molibdênio (MoCl4) Preto sólido.
-Pentacloreto de molibdênio (MoCl5) Verde escuro sólido.
-Hexacloreto de molibdênio (MoCl6) Marrom sólido.
O molibdênio é um oligoelemento essencial para a vida, pois está presente como cofator em várias enzimas. As oxotransferases usam molibdênio como cofator para cumprir sua função de transferir oxigênio da água com um par de elétrons.
Entre as oxotransferases estão:
A enzima xantina oxidase catalisa a etapa terminal no catabolismo das purinas em primatas: a conversão da xantina em ácido úrico, um composto que é então excretado.
A xantina oxidase tem FAD como coenzima. Além disso, o ferro não heme e o molibdênio estão envolvidos na ação catalítica. A ação da enzima pode ser descrita pela seguinte equação química:
Xantina + HdoisO + Odois => Ácido Úrico + HdoisOUdois
O molibdênio atua como o co-fator molibdopterina (Mo-co). A xantina oxidase é encontrada principalmente no fígado e intestino delgado, mas o uso de técnicas imunológicas tem permitido sua localização nas glândulas mamárias, músculo esquelético e rim..
A enzima xantina oxidase é inibida pelo medicamento Alopurinol, usado no tratamento da gota. Em 2008, iniciou-se a comercialização do medicamento Febuxostat com melhor atuação no tratamento da doença.
A enzima aldeído oxidase está localizada no citoplasma celular, sendo encontrada tanto no reino vegetal quanto no reino animal. A enzima catalisa a oxidação do aldeído em ácido carboxílico.
O citocromo P também catalisa a oxidação450 e os produtos intermediários da enzima monoamina oxidase (MAO).
Devido à sua ampla especificidade, a enzima aldeído oxidase pode oxidar muitos medicamentos, desempenhando sua função principalmente no fígado. A ação da enzima sobre o aldeído pode ser descrita da seguinte forma:
Aldeído + HdoisO + Odois => Ácido Carboxílico + HdoisOUdois
A enzima sulfito oxidase está envolvida na conversão de sulfito em sulfato. Esta é a etapa terminal na degradação de compostos contendo enxofre. A reação catalisada por enzima ocorre de acordo com o seguinte esquema:
SW3-dois + HdoisO + 2 (citocromo C) oxidado => SO4-dois + 2 (Citocromo C) reduzido + 2 H+
Uma deficiência enzimática devido a uma mutação genética no homem pode levar à morte prematura.
O sulfito é um composto neurotóxico, portanto, uma baixa atividade da enzima sulfito oxidase pode causar doença mental, retardo mental, degradação mental e, por fim, morte.
O molibdênio está envolvido no metabolismo do ferro, facilitando sua absorção intestinal e a formação de eritrócitos. Além disso, faz parte do esmalte dos dentes e junto com o flúor auxilia na prevenção de cáries..
Uma deficiência na ingestão de molibdênio foi associada a uma maior incidência de câncer de esôfago nas regiões da China e do Irã, em comparação com regiões dos Estados Unidos com altos níveis de molibdênio..
O nitrato redutase é uma enzima que cumpre uma função vital nas plantas, pois junto com a enzima nitrito redutase intervém na transformação do nitrato em amônio..
Ambas as enzimas requerem o cofator (Mo-co) para sua função. A reação catalisada pela enzima nitrato redutase pode ser descrita da seguinte forma:
Nitrato + Dador de Elétron + HdoisO => Nitrito + doador de elétrons oxidados
O processo de redução da oxidação do nitrato ocorre no citoplasma das células vegetais. O nitrito, produto da reação anterior, é transferido para o plastídio. A enzima nitrito redutase atua sobre o nitrito, causando amônia.
O amônio é usado para sintetizar aminoácidos. Além disso, as plantas usam molibdênio na conversão de fósforo inorgânico em fósforo orgânico..
O fósforo orgânico existe em várias moléculas de função biológica, como: ATP, glicose-6-fosfato, ácidos nucléicos, folipídeos, etc..
A deficiência de molibdênio afeta principalmente o grupo de crucíferas, leguminosas, poinsétias e prímulas..
Na couve-flor, uma deficiência de molibdênio causa uma restrição da largura da lâmina foliar, uma redução no crescimento da planta e na formação de flores.
-É um catalisador para a dessulfuração de petróleo, petroquímicos e líquidos derivados do carvão. O complexo do catalisador compreende o MoSdois fixado em alumina e ativado por cobalto e níquel.
-O molibdato forma um complexo com o bismuto para a oxidação seletiva de propeno, amônio e ar. Assim, formam acrilonitrila, acetonitrila e outros produtos químicos, que são matérias-primas para as indústrias de plásticos e fibras..
Da mesma forma, o molibdato de ferro catalisa a oxidação seletiva do metanol a formaldeído..
-O molibdênio está envolvido na formação de pigmentos. Por exemplo, a laranja de molibdênio é formada pela co-precipitação de cromato de chumbo, molibdato de chumbo e sulfato de chumbo..
É um pigmento leve e estável em várias temperaturas, apresentando-se em cores vermelho-vivo, laranja ou vermelho-amarelo. É utilizado na preparação de tintas e plásticos, bem como em produtos de borracha e cerâmica..
-O molibdato é um inibidor de corrosão. O molibdato de sódio tem sido usado como substituto do cromato para inibir a corrosão de aços revenidos em uma ampla faixa de pH..
-É usado em refrigeradores de água, condicionadores de ar e sistemas de aquecimento. Os molibdatos também são usados para inibir a corrosão em sistemas hidráulicos e na engenharia automotiva. Além disso, pigmentos que inibem a corrosão são usados em tintas..
-O molibdato, devido às suas propriedades de alto ponto de fusão, baixo coeficiente de dilatação térmica e alta condutividade térmica, destina-se à produção de fitas e fios utilizados pela indústria de iluminação.
-É usado em placas-mãe de semicondutores; em eletrônica de potência; eletrodos de fusão de vidro; câmaras para fornos de alta temperatura e cátodos para revestimento de células solares e painéis planos.
-Além disso, o molibdato é usado na produção de cadinhos para todos os processos usuais na área de processamento de safira..
-O molibdênio é usado em ligas de aço que resistem a altas temperaturas e pressões. Essas ligas são utilizadas na indústria da construção e na fabricação de peças para aeronaves e automóveis..
-O molibdato, mesmo em concentrações tão baixas quanto 2%, confere à sua liga com o aço uma alta resistência à corrosão..
-O molibdato é usado na indústria aeroespacial; na fabricação de telas LCD; no tratamento de água e até na aplicação de feixe de laser.
-Dissulfeto de molibdato é por si só um bom lubrificante e fornece propriedades de tolerância à pressão extrema na interação de lubrificantes com metais.
Os lubrificantes formam uma camada cristalina na superfície dos metais. Graças a isso, o atrito metal-metal é reduzido ao mínimo, mesmo em altas temperaturas..
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