The molybden (Mo) je přechodný kov patřící do skupiny 6, období 5 periodické tabulky. Má elektronickou konfiguraci (Kr) 4d55 s1; atomové číslo 42 a průměrná atomová hmotnost 95,94 g / mol. Představuje 7 stabilních izotopů: 92Mo, 94Mo, 95Mo, 96Mo, 97Mo, 98Mo a 100Mo; být izotopem 98Mo ten, který je ve větším poměru.
Je to bílý kov se stříbrným vzhledem a má chemické vlastnosti podobné chrómu. Ve skutečnosti jsou oba kovové prvky stejné skupiny, přičemž chrom je umístěn nad molybdenem; tj. molybden je těžší a má vyšší energetickou hladinu.
Molybden se v přírodě nenachází volný, ale jako součást minerálů, nejhojnější je molybdenit (MoSdva). Kromě toho je spojován s dalšími siřičitými minerály, ze kterých se také získává měď..
Jeho použití se během první světové války zvýšilo, protože nahradilo wolfram, kterého bylo kvůli jeho masivnímu vykořisťování málo.
Rejstřík článků
Molybden se vyznačuje velkou trvanlivostí, odolností proti korozi, vysokou teplotou tání, tvarovatelností a odolností vůči vysokým teplotám. Je považován za žáruvzdorný kov, protože má teplotu tání vyšší než platina (1772 ° C)..
Má také řadu dalších vlastností: vazebná energie jeho atomů je vysoká, nízký tlak par, nízký koeficient tepelné roztažnosti, vysoká úroveň tepelné vodivosti a nízký elektrický odpor..
Všechny tyto vlastnosti a vlastnosti umožnily molybdenu mnoho využití a aplikací, z nichž nejpozoruhodnější je tvorba slitin s ocelí..
Na druhou stranu je to nezbytný stopový prvek pro život. V bakteriích a rostlinách je molybden kofaktorem přítomným v mnoha enzymech, které zasahují do fixace a používání dusíku.
Molybden je kofaktorem aktivity enzymů oxotransferázy, které přenášejí atomy kyslíku z vody při přenosu dvou elektronů. Mezi tyto enzymy patří xantinoxidáza primátů, jejichž funkcí je oxidace xanthinu na kyselinu močovou..
Lze jej získat z několika potravin, včetně následujících: květák, špenát, česnek, celozrnné výrobky, pohanka, pšeničné klíčky, čočka, slunečnicová semínka a mléko.
Molybden není izolován v přírodě, takže v mnoha jeho komplexech byl ve starověku zaměňován s olovem nebo uhlíkem.
V roce 1778 se Carl Wilhelm, švédský chemik a lékárník, podařilo identifikovat molybden jako zřetelný prvek. Wilhelm zpracoval molybdenit (MoSdva) s kyselinou dusičnou, čímž se získá kyselá sloučenina, ve které identifikoval molybden.
Později, v roce 1782, se Peteru Jacobovi Hjelmovi pomocí Wilhelmovy kyselé sloučeniny redukcí uhlíkem podařilo izolovat nečistý molybden.
Jaká je krystalová struktura molybdenu? Jeho atomy kovů přijímají kubický krystalický systém (bcc) zaměřený na tělo za atmosférického tlaku. Při vyšších tlacích se atomy molybdenu zhutňují a vytvářejí hustší struktury, jako jsou kubické (fcc) a šestihranné (hcp) zaměřené na obličej..
Jeho kovová vazba je silná a shoduje se s tím, že je to jedna z pevných látek s nejvyšší teplotou tání (2623 ° C). Tato strukturní pevnost je způsobena skutečností, že molybden je bohatý na elektrony, jeho krystalická struktura je značně hustá a je těžší než chrom. Tyto tři faktory vám umožňují posílit slitiny, ve kterých je součástí.
Na druhou stranu důležitější než struktura kovového molybdenu je jeho sloučenina. Molybden se vyznačuje svou schopností tvořit dinukleární (Mo-Mo) nebo polynukleární (Mo-Mo-Mo- ···) sloučeniny.
Může také koordinovat s jinými molekulami za vzniku sloučenin s MoX vzorci.4 až po MoX8. V těchto sloučeninách je běžná přítomnost mostů s kyslíkem (Mo-O-Mo) nebo sírou (Mo-S-Mo)..
Plná stříbrná bílá.
2623 ° C (2896 K).
4 639 ° C (4 912 K).
32 kJ / mol.
598 kJ / mol.
3,47 Pa při 3 000 K..
5.5
Sloučeniny molybdenu jsou špatně rozpustné ve vodě. Molybdenanový iont MoO4-dva je rozpustný.
Je odolný proti korozi a je jedním z kovů, které nejlépe odolávají působení kyseliny chlorovodíkové.
Při pokojové teplotě nerezaví. K rychlé oxidaci vyžaduje teploty vyšší než 600 ° C.
Elektronová konfigurace molybdenu je [Kr] 4d55 s1, má tedy šest valenčních elektronů. V závislosti na tom, ke kterému atomu se váže, může kov ztratit všechny své elektrony a mít valenci +6 (VI). Například pokud tvoří vazby s elektronegativním atomem fluoru (MoF6).
Může však ztratit 1 až 5 elektronů. Jeho valence tedy pokrývají rozsah od +1 (I) do +5 (V). Když ztratí pouze jeden elektron, opustí 5s oběžnou dráhu a jeho konfigurace zůstane jako [Kr] 4d5. Pět elektronů 4d orbitalu vyžaduje k opuštění atomu Mo vysoce kyselé prostředí a elektrony podobné druhy..
Které ze šesti valencí jsou nejběžnější? Čísla +4 (IV) a +6 (VI). Mo (IV) má [Kr] 4d konfiguracidva, zatímco Mo (VI), [Kr].
Pro Mo4+ Není jasné, proč je stabilnější než například Mo3+ (jako u Cr3+). Ale pro Mo6+ je možné ztratit těchto šest elektronů, protože krypton z ušlechtilého plynu se stává izoelektronickým.
Níže je uvedena řada chloridů molybdenu s různými valencemi nebo oxidačními stavy od (II) do (VI):
-Chlorid molybdeničitý (MoCldva). Plně žlutá.
-Chlorid molybdeničitý (MoCl3). Jednobarevná tmavě červená.
-Chlorid molybdeničitý (MoCl4). Plně černá.
-Chlorid molybdeničitý (MoCl5). Pevná tmavě zelená.
-Chlorid molybdeničitý (MoCl6). Plně hnědá.
Molybden je nezbytným stopovým prvkem pro život, protože je přítomen jako kofaktor v mnoha enzymech. Oxotransferázy používají molybden jako kofaktor k plnění své funkce přenosu kyslíku z vody párem elektronů.
Mezi oxotransferázy patří:
Enzym xanthinoxidáza katalyzuje konečný krok katabolismu purinů u primátů: přeměna xanthinu na kyselinu močovou, sloučeninu, která se poté vylučuje.
Xanthinoxidáza má FAD jako koenzym. Kromě toho se na katalytickém působení podílí nehemové železo a molybden. Působení enzymu lze popsat následující chemickou rovnicí:
Xanthin + HdvaO + Odva => Kyselina močová + HdvaNEBOdva
Molybden působí jako kofaktor molybdopterin (Mo-co). Xanthinoxidáza se vyskytuje hlavně v játrech a tenkém střevě, ale použití imunologických technik umožnilo její lokalizaci v mléčných žlázách, kosterním svalu a ledvinách..
Enzym xanthinoxidáza je inhibován léčivem Allopurinol, používaným při léčbě dny. V roce 2008 začala komercializace léčiva Febuxostat s lepším výkonem v léčbě onemocnění.
Enzym aldehyd oxidáza se nachází v buněčné cytoplazmě a nachází se jak v rostlinné říši, tak v živočišné říši. Enzym katalyzuje oxidaci aldehydu na karboxylovou kyselinu.
Cytochrom P také katalyzuje oxidaci450 a meziprodukty enzymu monoaminooxidázy (MAO).
Díky své široké specifičnosti může enzym aldehyd oxidáza oxidovat mnoho léčiv a vykonávat svou funkci primárně v játrech. Působení enzymu na aldehyd lze popsat následovně:
Aldehyd + HdvaO + Odva => Karboxylová kyselina + HdvaNEBOdva
Enzym siřičitan oxidáza se podílí na přeměně siřičitanu na síran. Toto je konečný krok degradace sloučenin obsahujících síru. K reakci katalyzované enzymy dochází podle následujícího schématu:
SW3-dva + HdvaO + 2 (cytochrom C) oxidovaný => SO4-dva + 2 (Cytochrom C) snížen + 2 H+
Nedostatek enzymů v důsledku genetické mutace u člověka může vést k předčasné smrti.
Siřičitan je neurotoxická sloučenina, takže nízká aktivita enzymu siřičitan oxidázy může způsobit duševní onemocnění, mentální retardaci, mentální degradaci a nakonec smrt.
Molybden se podílí na metabolismu železa, usnadňuje jeho absorpci ve střevě a tvorbu erytrocytů. Kromě toho je součástí zubní skloviny a spolu s fluoridem pomáhá při prevenci dutin.
Nedostatek příjmu molybdenu je spojen s vyšším výskytem rakoviny jícnu v oblastech Číny a Íránu ve srovnání s oblastmi Spojených států s vysokou hladinou molybdenu..
Nitrátreduktáza je enzym, který plní v rostlinách zásadní funkci, protože spolu s enzymem nitritreduktázou zasahuje do přeměny dusičnanu na amonný.
Oba enzymy vyžadují pro svoji funkci kofaktor (Mo-co). Reakci katalyzovanou enzymem nitrátreduktázou lze popsat následovně:
Dusičnan + dárce elektronů + HdvaO => Dusitan + Oxidovaný elektronový dárce
Proces redukce oxidace dusičnanů probíhá v cytoplazmě rostlinných buněk. Dusitan, produkt předchozí reakce, se přenese do plastidu. Enzym nitritreduktáza působí na dusitany a způsobuje amoniak.
Amonium se používá k syntéze aminokyselin. Rostliny navíc používají molybden k přeměně anorganického fosforu na organický fosfor..
Organický fosfor existuje v mnoha molekulách biologických funkcí, jako jsou: ATP, glukózo-6-fosfát, nukleové kyseliny, pholipidy atd..
Nedostatek molybdenu postihuje hlavně skupinu křižáků, luštěnin, vánočních hvězd a petrklíčů..
U květáku způsobuje nedostatek molybdenu omezení šířky listové čepele, snížení růstu rostlin a tvorbu květů.
-Je katalyzátorem pro odsíření ropy, petrochemikálií a kapalin z uhlí. Komplex katalyzátoru obsahuje MoSdva fixovaný na oxidu hlinitém a aktivovaný kobaltem a niklem.
-Molybdenan tvoří komplex s vizmutem pro selektivní oxidaci propenu, amonia a vzduchu. Tvoří tedy akrylonitril, acetonitril a další chemikálie, které jsou surovinami pro průmysl plastů a vláken..
Podobně molybdenan železitý katalyzuje selektivní oxidaci methanolu na formaldehyd..
-Molybden se podílí na tvorbě pigmentů. Například molybdenová oranžová vzniká společným srážením chromanu olovnatého, molybdenanu olovnatého a síranu olovnatého..
Jedná se o lehký a stabilní pigment při různých teplotách, který se objevuje v jasně červené, oranžové nebo červeno-žluté barvě. Používá se při přípravě nátěrových hmot a plastů, jakož i v pryžových a keramických výrobcích.
-Molybdenan je inhibitor koroze. Molybdenan sodný se používá jako náhrada za chromát k inhibici koroze kalených ocelí při širokém rozmezí pH..
-Používá se ve vodních chladičích, klimatizacích a topných systémech. Molybdenany se také používají k inhibici koroze v hydraulických systémech a v automobilovém průmyslu. V barvách se také používají pigmenty, které inhibují korozi..
-Molybdenan je díky svým vlastnostem s vysokou teplotou tání, nízkým koeficientem tepelné roztažnosti a vysokou tepelnou vodivostí určen k výrobě pásek a nití používaných v osvětlovacím průmyslu.
-Používá se v polovodičových základních deskách; ve výkonové elektronice; elektrody na tavení skla; komory pro vysokoteplotní pece a katody pro potahování solárních článků a plochých panelů.
-Dále se molybdenan používá při výrobě kelímků pro všechny obvyklé procesy v oblasti zpracování safírů..
-Molybden se používá ve slitinách s ocelí, které odolávají vysokým teplotám a tlakům. Tyto slitiny se používají ve stavebnictví a při výrobě dílů pro letadla a automobily..
-Molybdenan, dokonce i při koncentracích pouhých 2%, dává jeho slitině s ocelí vysokou odolnost proti korozi..
-Molybdate se používá v leteckém a kosmickém průmyslu; při výrobě LCD obrazovek; při úpravě vody a dokonce i při aplikaci laserového paprsku.
-Molybdenan disulfid je sám o sobě dobrým mazivem a poskytuje vlastnosti extrémní tolerance tlaku v interakci maziv s kovy.
Maziva tvoří krystalickou vrstvu na povrchu kovů. Díky tomu je tření kov-kov sníženo na minimum, a to i při vysokých teplotách..
Zatím žádné komentáře