MOLYBDENUM: ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, VALENCES, FUNCTION - CHEMISTRY - 2024

Ang molibdenum (Mo) ay isang metal na paglipat na kabilang sa pangkat 6, panahon 5 ng Panahon na Talaan. Mayroon itong elektronikong pagsasaayos (Kr) 4d ⁵ 5s ¹ ; atomic number 42 at average na atomic mass na 95.94 g / mol. Mayroon itong 7 matatag na isotopes: ⁹² Mo, ⁹⁴ Mo, ⁹⁵ Mo, ⁹⁶ Mo, ⁹⁷ Mo, ⁹⁸ Mo at ¹⁰⁰ Mo; pagiging isotope ⁹⁸ Mo ang isa na higit na proporsyon.

Ito ay isang puting metal na may pilak na hitsura at may mga katangian ng kemikal na katulad ng kromium. Sa katunayan, ang parehong mga elemento ng metal ng parehong grupo, ang kromium na matatagpuan sa itaas ng molibdenum; iyon ay, ang molibdenum ay mas mabigat at may mas mataas na antas ng enerhiya.

Pinagmulan: Sa pamamagitan ng Hi-Res na Larawan ng Mga Elemento ng Chemical (http://images-of-elements.com/molybdenum.php), sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ang Molybdenum ay hindi natagpuan nang libre sa kalikasan, ngunit bilang bahagi ng mineral, ang pinaka-masaganang pagiging molybdenite (MoS ₂ ). Bilang karagdagan, nauugnay ito sa iba pang mga mineral na asupre, na kung saan nakuha din ang tanso.

Ang paggamit nito ay nadagdagan noong Unang Digmaang Pandaigdig, dahil pinalitan nito ang tungsten, na mahirap makuha dahil sa napakalaking pagsasamantala.

katangian

Ang Molybdenum ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na tibay, paglaban sa kaagnasan, mataas na punto ng pagkatunaw, pagiging malungkot at may mataas na temperatura. Ito ay itinuturing na isang refractory metal dahil mayroon itong natutunaw na punto na mas mataas kaysa sa platinum (1,772º C).

Mayroon din itong isang hanay ng mga karagdagang pag-aari: ang nagbubuklod na enerhiya ng mga atomo nito ay mataas, mababang singaw ng presyon, mababang koepisyent ng thermal expansion, mataas na antas ng thermal conductance at mababang electrical resistensya.

Ang lahat ng mga pag-aari at katangian na ito ay nagpapahintulot sa molibdenum na magkaroon ng maraming mga paggamit at aplikasyon, ang pinaka-kilala sa kung saan ay ang pagbuo ng mga haluang metal na may bakal.

Sa kabilang banda, ito ay isang mahalagang elemento ng bakas para sa buhay. Sa bakterya at halaman, ang molibdenum ay isang cofactor na naroroon sa maraming mga enzim na kasangkot sa pag-aayos at paggamit ng nitrogen.

Ang Molybdenum ay isang cofactor para sa aktibidad ng mga oxotransferase enzymes, na naglilipat ng mga atom ng oxygen mula sa tubig habang naglilipat ng dalawang elektron. Kasama sa mga enzymes na ito ang primate xanthine oxidase, na ang pagpapaandar ay upang ma-oxidize ang xanthine sa uric acid.

Maaari itong makuha mula sa maraming mga pagkain, kabilang ang sumusunod: cauliflower, spinach, bawang, buong butil, bakwit, trigo mikrobyo, lentil, mirasol, at gatas.

Pagtuklas

Ang Molybdenum ay hindi nakahiwalay sa kalikasan, kaya sa marami sa mga kumplikado nito ay nalilito sa mga sinaunang panahon na may tingga o carbon.

Noong 1778, si Carl Wilhelm, isang Suweko na botika at parmasyutiko, ay pinamamahalaang makilala ang molibdenum bilang isang natatanging elemento. Ginamot ni Wilhelm ang molibdenite (MoS ₂ ) na may nitric acid, nakakakuha ng isang compound ng isang acid na kalikasan kung saan nakilala niya ang molibdenum.

Nang maglaon, noong 1782, si Peter Jacob Hjelm, na gumagamit ng compound ng Wilhelm, sa pamamagitan ng pagbawas ng carbon, ay nagtagumpay sa paghiwalay ng isang impormasyong molybdenum.

Istraktura

Ano ang istruktura ng kristal ng molibdenum? Ang mga metal atoms nito ay nagpatibay ng body-centic cubic crystal system (bcc) sa presyon ng atmospera. Sa mas mataas na presyur, ang mga molibdenum atoms ay compact upang makabuo ng mas makapal na mga istraktura, tulad ng mukha na nakasentro sa kubiko (fcc) at hexagonal (hcp).

Ang bono ng metal ay malakas, at nag-tutugma sa katotohanan na ito ay isa sa mga solido na may pinakamataas na punto ng pagtunaw (2623ºC). Ang lakas ng istruktura na ito ay dahil sa ang katunayan na ang molibdenum ay mayaman sa mga elektron, ang mala-kristal na istraktura nito ay mas siksik, at ito ay mas mabigat kaysa sa kromo. Ang tatlong mga kadahilanan na ito ay nagpapahintulot na palakasin ang mga haluang metal kung saan ito ay isang bahagi.

Sa kabilang banda, mas mahalaga kaysa sa istraktura ng metal na molibdenum ay sa mga compound nito. Ang Molybdenum ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang makabuo ng dinuclear (Mo-Mo) o polynuclear (Mo-Mo-Mo- ···) compound.

Maaari rin itong makipag-ugnay sa iba pang mga molekula upang mabuo ang mga compound na may mga formula na MoX ₄ hanggang sa MoX ₈ . Sa loob ng mga compound na ito, ang pagkakaroon ng mga tulay ng oxygen (Mo-O-Mo) o asupre (Mo-S-Mo) ay karaniwan.

Ari-arian

Hitsura

Solid na kulay pilak.

Temperatura ng pagkatunaw

2,623 ° C (2,896 K).

Punto ng pag-kulo

4,639 ° C (4,912 K).

Maling loob ng pagsasanib

32 kJ / mol.

Enthalpy ng singaw

598 kJ / mol.

Presyon ng singaw

3.47 Pa sa 3,000 K

Ang tigas sa scale ng Mohs

5.5

Pagkakatunaw ng tubig

Ang mga compound ng Molybdenum ay hindi maganda natutunaw sa tubig. Gayunpaman, ang molibdate ion MoO ₄ ^-2 ay natutunaw.

Pagkawasak

Ito ay lumalaban sa kaagnasan at ito ay isa sa mga metal na pinakamahusay na lumalaban sa pagkilos ng hydrochloric acid.

Ang oksihenasyon

Hindi ito kalawang sa temperatura ng silid. Upang mabilis na kalawang ay nangangailangan ng temperatura na mas mataas kaysa sa 600 ºC.

Valencias

Ang pagsasaayos ng elektron ng molibdenum ay 4d ⁵ 5s ¹ , kaya mayroon itong anim na valence electrons. Nakasalalay sa kung saan ang atom na ito ay nakatali, ang metal ay maaaring mawala ang lahat ng mga electron nito at magkaroon ng isang valence ng +6 (VI). Halimbawa, kung bumubuo ito ng mga bono na may atom na electronegative fluorine (MoF ₆ ).

Gayunpaman, maaari itong mawala sa 1 hanggang 5 elektron. Kaya, ang mga valences nito ay sumasaklaw sa saklaw mula sa +1 (I) hanggang +5 (V). Kapag nawawala lamang ang isang elektron, iniwan nito ang 5s orbital, at ang pagsasaayos nito ay nagiging 4d ⁵ . Ang limang elektron ng 4d orbital ay nangangailangan ng lubos na acidic media at mga electron-like species na umalis sa Mo atom.

Sa anim na valences nito, alin ang pinakakaraniwan? Ang +4 (IV) at +6 (VI). Ang Mo (IV) ay may isang pagsasaayos ng 4d ² , habang ang Mo (VI),.

Para sa Mo ⁴⁺ hindi malinaw kung bakit ito ay mas matatag kaysa, halimbawa, Mo ³⁺ (tulad ng kaso sa Cr ³⁺ ). Ngunit para sa Mo ⁶⁺ posible na mawala ang anim na elektron na ito sapagkat ang marangal na gas krypton ay nagiging isoelectronic.

Molybdenum chlorides

Ang isang serye ng mga molibdenum chlorides na may iba't ibang mga valences o mga oksihenasyon na estado ay nakalista sa ibaba, mula (II) hanggang (VI):

-Molybdenum dichloride (MoCl ₂ ). Dilaw na solid.

-Molybdenum trichloride (MoCl ₃ ). Madilim na pula solid.

-Molybdenum tetrachloride (MoCl ₄ ). Solid na itim.

-Molybdenum pentachloride (MoCl ₅ ). Solid madilim na berde.

-Molybdenum hexachloride (MoCl ₆ ). Solid na kayumanggi.

Mga function sa katawan

Ang Molybdenum ay isang mahalagang elemento ng bakas para sa buhay, dahil naroroon ito bilang isang cofactor sa maraming mga enzymes. Ginagamit ng Oxotransferases ang molibdenum bilang isang cofactor upang matupad ang kanilang pag-andar sa paglilipat ng oxygen mula sa tubig na may isang pares ng mga electron.

Kabilang sa mga oxotransferases ay:

• Xanthine oxidase.
• Aldehyde oxidase, na nag-oxidize ng aldehydes.
• Amines at sulfides sa atay.
• Sulfite oxidase, na kung saan ay nag-oxidize ng sulfite sa atay.
• Nitrate reductase.
• Nitrite reductase naroroon sa mga halaman.

Xanthine enzyme

Ang enzyme na xanthine oxidase ay catalyzes ang hakbang sa terminal sa catabolism ng purines sa primates: ang pag-convert ng xanthine sa uric acid, isang compound na pagkatapos ay pinalabas.

Ang Xanthine oxidase ay may FAD bilang isang coenzyme. Bilang karagdagan, ang non-heme iron at molibdenum ay kasangkot sa pagkilos ng catalytic. Ang pagkilos ng enzyme ay maaaring inilarawan ng mga sumusunod na equation ng kemikal:

Xanthine + H ₂ O + O ₂ => Uric Acid + H ₂ O ₂

Ang Molybdenum ay kumikilos bilang ang molibdopterin ng cofactor (Mo-co). Ang Xanthine oxidase ay matatagpuan lalo na sa atay at maliit na bituka, ngunit ang paggamit ng mga diskarte sa immunological ay pinapayagan ang lokasyon nito sa mga glandula ng mammary, kalamnan ng kalansay, at bato.

Ang enzyme na xanthine oxidase ay hinarang ng gamot na Allopurinol, na ginagamit sa paggamot ng gota. Noong 2008, ang komersyalisasyon ng gamot na Febuxostat ay nagsimula sa isang mas mahusay na pagganap sa paggamot ng sakit.

Aldehyde oxidase enzyme

Ang enzyme aldehyde oxidase ay matatagpuan sa cell cytoplasm, na natagpuan kapwa sa kaharian ng gulay at sa kaharian ng hayop. Ang enzyme ay catalyzes ang oksihenasyon ng aldehyde sa carboxylic acid.

Ang Cytochrome P ₄₅₀ at ang mga tagapamagitan ng enzyme monoamine oxidase (MAO) ay nagpapagana din sa oksihenasyon .

Dahil sa malawak na pagtukoy nito, ang enzyme aldehyde oxidase ay maaaring mag-oxidize ng maraming mga gamot, na gumaganap ng pag-andar nito lalo na sa atay. Ang pagkilos ng enzyme sa aldehyde ay maaaring mailalarawan sa sumusunod na paraan:

Aldehyde + H ₂ O + O ₂ => Carboxylic Acid + H ₂ O ₂

Sulfite oxidase enzyme

Ang enzyme sulfite oxidase ay kasangkot sa pag-convert ng sulfite sa sulpate. Ito ang hakbang sa terminal sa pagkasira ng mga compound na naglalaman ng asupre. Ang reaksyon na nabalisa ng enzyme ay nangyayari ayon sa sumusunod na pamamaraan:

KAYA ₃ ^-2 + H ₂ O + 2 (Cytochrome C) na-oxidized => KAYA ₄ ^-2 + 2 (Cytochrome C) nabawasan + 2 H ⁺

Ang isang kakulangan ng enzyme dahil sa isang genetic mutation sa tao ay maaaring humantong sa napaaga na kamatayan.

Ang sulfite ay isang compound na neurotoxic, kaya ang isang mababang aktibidad ng enzyme sulfite oxidase ay maaaring humantong sa sakit sa kaisipan, pag-iisip ng pag-iisip, pagkasira ng isip at sa huli ay kamatayan.

Sa metabolismo ng bakal at bilang bahagi ng ngipin

Ang Molybdenum ay kasangkot sa metabolismo ng bakal, pinadali ang pagsipsip ng bituka nito at ang pagbuo ng mga erythrocytes. Bilang karagdagan, ito ay bahagi ng enamel ng ngipin, at kasama ng fluoride nakakatulong ito sa pag-iwas sa mga lukab.

Kakulangan

Ang isang kakulangan sa molybdenum intake ay na-link sa isang mas mataas na saklaw ng kanser sa esophageal sa mga rehiyon ng China at Iran, kung ihahambing sa mga rehiyon ng Estados Unidos na may mataas na antas ng molibdenum.

Kahalagahan sa Mga Halaman

Ang Nitrate reductase ay isang enzyme na nagpapatupad ng isang mahalagang pag-andar sa mga halaman, dahil kasama ang enzyme nitrite reductase ay nakikialam ito sa pagbabagong-anyo ng nitrate sa ammonium.

Ang dalawang enzyme ay nangangailangan ng cofactor (Mo-co) para sa kanilang operasyon. Ang reaksyon na nabalisa ng enzyme nitrate reductase ay maaaring maiugnay sa mga sumusunod:

Nitrate + Electron Donor + H ₂ O => Nitrite + Oxidized Electron Donor

Ang proseso ng pagbawas ng oksihenasyon ng nitrate ay nangyayari sa cytoplasm ng mga selula ng halaman. Ang Nitrite, produkto ng nakaraang reaksyon, ay inilipat sa plastid. Ang enzyme nitrite reductase ay kumikilos sa nitrite, na nagiging sanhi ng amonya.

Ginagamit ang amonium upang synthesize ang mga amino acid. Bilang karagdagan, ang mga halaman ay gumagamit ng molibdenum sa pag-convert ng hindi organikong posporus sa organikong posporus.

Ang organikong posporus ay umiiral sa maraming mga biological function na molekula, tulad ng: ATP, glucose-6-phosphate, mga nucleic acid, pholipids, atbp.

Ang isang kakulangan sa molibdenum ay higit sa lahat ay nakakaapekto sa pangkat ng mga crucifers, legume, poinsettias, at primroses.

Sa kuliplor, ang isang kakulangan ng molibdenum ay nagdudulot ng paghihigpit sa lapad ng talim ng dahon, isang pagbawas sa paglago ng halaman at pagbuo ng bulaklak.

Gumagamit at aplikasyon

Katalista

-Ito ay isang katalista para sa desulfurization ng petrolyo, petrochemical at likido na nagmula sa karbon. Ang katalista ay binubuo ng MoS _{2 na} naayos sa alumina, at naisaaktibo ng kobalt at nikel.

-Molybdate ay bumubuo ng isang kumplikadong may bismuth para sa pumipili na oksihenasyon ng propene, ammonia at hangin. Kaya, bumubuo sila ng acrylonitrile, acetonitrile at iba pang mga kemikal, na mga hilaw na materyales para sa industriya ng plastik at hibla.

Katulad nito, ang molybdate ng bakal ay catalyzes ang pumipili na oksihenasyon ng methanol upang pormaldehayd.

Mga pigment

-Molybdenum ay kasangkot sa pagbuo ng mga pigment. Halimbawa, ang orange ng molibdenum ay nabuo ng co-ulan ng lead chromate, lead molibdate, at lead sulfate.

Ito ay isang light pigment na matatag sa iba't ibang temperatura, na lumilitaw sa maliwanag na pula, orange o pula-dilaw na kulay. Ginagamit ito sa paghahanda ng mga pintura at plastik, pati na rin sa mga produktong goma at seramik.

Molybdate

-Molybdate ay isang corrosion inhibitor. Ang sodium molybdate ay ginamit bilang isang kapalit ng chromate upang mapigilan ang kaagnasan ng mga tempered steels sa isang malawak na saklaw ng pH.

-Ako ay ginagamit sa mga water cooler, air conditioner at mga sistema ng pag-init. Ang mga molibdates ay ginagamit din upang mapigilan ang kaagnasan sa mga sistemang haydroliko at sa inhinyero ng automotiko. Gayundin, ang mga pigment na pumipigil sa kaagnasan ay ginagamit sa mga pintura.

-Molybdate, dahil sa mga katangian nito ng mataas na punto ng pagtunaw, mababang koepisyent ng pagpapalawak ng thermal at mataas na thermal conductivity, ay ginagamit upang makagawa ng mga teyp at mga thread na ginagamit ng industriya ng pag-iilaw.

-Gagamit sa mga motherboards para sa mga semiconductors; sa elektroniko ng kuryente; electrodes para sa pagkatunaw ng salamin; silid para sa mataas na temperatura ng mga furnace at cathode para sa patong na mga solar cells at flat screen.

-An din, ang molybdate ay ginagamit sa paggawa ng mga crucibles para sa lahat ng mga karaniwang proseso sa larangan ng pagproseso ng sapiro.

Alloys na may bakal

-Molybdenum ay ginagamit sa mga haluang metal na may asero na makatiis sa mataas na temperatura at mga presyon. Ang mga haluang metal na ito ay ginagamit sa industriya ng konstruksyon at sa paggawa ng mga bahagi para sa sasakyang panghimpapawid at sasakyan.

-Molybdate, kahit na sa mga konsentrasyon na mas mababa sa 2%, ay nagbibigay sa haluang metal na may bakal na isang mataas na pagtutol sa kaagnasan.

Iba pang mga gamit

-Molybdate ay ginagamit sa industriya ng aerospace; sa paggawa ng mga LCD screen; sa paggamot ng tubig at kahit na sa application ng laser beam.

-Molybdate disulfide ay, sa pamamagitan ng kanyang sarili, isang mahusay na pampadulas at nagbibigay ng matinding mga katangian ng pagpaparaya ng presyon sa pakikipag-ugnay ng mga pampadulas na may mga metal.

Ang mga pampadulas ay bumubuo ng isang kristal na layer sa ibabaw ng mga metal. Salamat sa ito, ang alitan ng metal-metal ay nabawasan sa isang minimum, kahit na sa mataas na temperatura.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (2018). Molybdenum. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
2. R. Ship. (2016). Molybdenum. Nabawi mula sa: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
3. International Molybdenum Association (IMOA). (2018). Molybdenum. Kinuha mula sa: imoa.info
4. F Jona at PM Marcus. (2005). Ang istraktura ng kristal at katatagan ng molibdenum sa mga presyon ng ultrahigh. J. Phys .: Kondensado. Mga bagay 17 1049.
5. Plansee. (sf). Molybdenum. Nabawi mula sa: plansee.com
6. Lenntech. (2018). Molybdenum - Narekober mula sa: lenntech.com
7. Curiosoando.com (Oktubre 18, 2016). Ano ang mga sintomas ng kakulangan sa molibdenum? Nabawi mula sa: curiosoando.com
8. Ed Bloodnick. (Marso 21, 2018). Papel ng molibdenum sa paglilinang ng halaman. Nabawi mula sa: pthorticulture.com