Molybdän

Molybdän (MO) ist ein Übergangsmetall, das zu Gruppe 6, Periode 5 des Periodenzüchtertabels gehört

Was ist Molybdän?

Er Molybdän (MO) ist ein Übergangsmetall, das zu Gruppe 6, Periode 5 des Periodensystems gehört. Es verfügt über elektronische Konfiguration (KR) 4D⁵5s¹; Atomzahl 42 und durchschnittliche Atommasse von 95,94 g/mol. Es präsentiert 7 stabile Isotope: ⁹²MO, ⁹⁴MO, ⁹⁵MO, ⁹⁶MO, ⁹⁷MO, ⁹⁸MO und ¹⁰⁰MO; das Isotop sein ⁹⁸Mo der, der im größten Verhältnis ist.

Es ist ein weiß aussehendes weißes Metall mit chemischen chemischen Eigenschaften von Chrom. Tatsächlich sind beide metallische Elemente derselben Gruppe, die das Chrom über das Molybdän platzieren; Das heißt, Molybdän ist schwerer und hat ein höheres Energieniveau.

Molybdän ist in der Natur nicht frei, sondern Teil von Mineralien, dem am häufigsten vorkommenden Molybdenit (MOS₂). Darüber hinaus ist es mit anderen schwefelförmigen Mineralien verbunden, von denen auch Kupfer erhalten wird. 

Die Verwendung im Ersten Weltkrieg nahm zu, da es Wolfram ersetzt hatte, was aufgrund seiner Massenausbeutung knapp war.

Molybdäneigenschaften

Molybdän ist gekennzeichnet durch seine große Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohen Schmelzpunkt, hohe Formbarkeit und Resistenz mit hoher Temperaturen. Es wird als refraktäres Metall angesehen, um einen Fusionspunkt höher als Platin zu haben (1.772º c).

Es hat auch eine Reihe von zusätzlichen Eigenschaften: Die Bindungsenergie seiner Atome ist ein hoher, niedriger Dampfdruck, einen niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten, ein hohes Maß an thermischer Leitfähigkeit und einen niedrigen elektrischen Widerstand.

All diese Eigenschaften und Eigenschaften haben es Molybdeno ermöglicht, zahlreiche Verwendungen und Anwendungen zu haben, wobei die Bildung von Legierungen mit Stahl am auffälligsten ist.

Andererseits ist es eine wesentliche Spur für das Leben. In Bakterien und Pflanzen ist Molybdän ein Cofaktor, der in zahlreichen Enzymen vorhanden ist, die an der Fixierung und Verwendung von Stickstoff beteiligt sind.

Molybdän ist ein Cofaktor für die Aktivität von Oxotransferase -Enzymen, die Sauerstoffatome aus Wasser übertragen, während zwei Elektronen übertragen werden. Unter diesen Enzymen befindet sich die Xanthinoxidase von Primaten, deren Funktion das Xanthin zu Harnsäure oxidiert.

Es kann von mehreren Lebensmitteln gewonnen werden, darunter Blumenkohl, Spinat, Knoblauch, Vollkornprodukte, Sarracenweizen, Weizenkeime, Linsen, Sonnenblumensamen und Milch.

Molybdänentdeckung

Molybdän ist in der Natur nicht isoliert, so dass es in vielen seiner Komplexe in der Antike mit Blei oder Kohlenstoff verwirrt wurde.

Im Jahr 1778 gelang es Carl Wilhelm, schwedische Chemikalie und Pharmazeutika, Molybdän als ein anderes Element zu identifizieren. Wilhelm behandelte den Molybdenit (MOS₂) Mit Salpetersäure und erhielt eine saure Verbindung, in der er Molybdän identifizierte.

Anschließend gelang es im Jahr 1782 Peter Jacob Hjelm, die Wilhelm -Säureverbindung und durch Kohlenstoffreduktion, unreine Molybdänemum zu isolieren.

Molybdänstruktur

Seine metallischen Atome übernehmen das kubische kristalline System des Körpers (BCC) zum atmosphärischen Druck. Bei stärkerem Druck werden Molybdänatome verdichtet, um dichteste Strukturen zu verursachen, wie z.

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Die metallische Verbindung ist stark und fällt mit der Tatsache zusammen, einer der Festkörper mit dem höchsten Schmelzpunkt zu sein (2.623º c). Diese Strukturfestigkeit ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Molybdän reich an Elektronen, seiner erheblich dichten kristallinen Struktur und schwerer als Chrom ist. Diese drei Faktoren ermöglichen es Ihnen, die Legierungen zu stärken, zu denen es gehört.

Andererseits ist es wichtiger als die Struktur von metallischem Molybdän, das seiner Verbindungen. Molybdän ist durch seine Fähigkeit gekennzeichnet, dyukleare Verbindungen (MO-MO) oder Polynuklear (Mo-Mo-Mo-Mo-···) zu bilden.

Es kann auch mit anderen Molekülen koordiniert werden, um Verbindungen mit Mox -Formeln zu bilden₄ zu Mox₈. Innerhalb dieser Verbindungen ist das Vorhandensein von Sauerstoffbrücken (Mo-O-Mo) oder Schwefel (Mo-S-Mo) häufig.

Molybdäneigenschaften

Aspekt

Silberweißfest.

Schmelzpunkt

2.623º C (2.896 K).

Siedepunkt

4.639º C (4.912 K).

Fusion Enthalpy

32 kJ/mol.

Verdampfungenthalpie

598 kJ/mol.

Dampfdruck

3,47 pa a 3.000 k.

Härte auf der MOHS -Skala

5.5

Wasserlöslichkeit

Molybdänverbindungen sind in Wasser wenig löslich. Das MOO Molybdate -Ion₄^-2 Es ist löslich.

Korrosion

Es ist korrosionsbeständig und von den Metallen, die am besten der Wirkung von Salzsäure am besten widerstehen.

Oxidation

Oxidieren Sie bei Raumtemperatur nicht. Um schnell zu oxidieren.

Valencias

Die elektronische Molybdänkonfiguration ist [KR] 4D⁵5s¹, Es gibt also sechs Elektronen Valencia. Je nachdem, welches Atom es verknüpft ist, kann das Metall alle seine Elektronen verlieren und eine Wertigkeit von +6 (VI) haben. Zum Beispiel, wenn es Links zum elektronegativen Fluoratom bildet (MOF₆).

Sie können jedoch 1 bis 5 Elektronen verlieren. Somit bedecken seine Valenzen das Intervall von +1 (i) bis +5 (v). Wenn es nur ein Elektron verliert, verlässt es das 5S -Orbital, und seine Konfiguration bleibt [KR] 4D⁵. Die fünf Elektronen des 4D -Orbital.

Ihrer sechs Valenzen, die am häufigsten sind? Die +4 (iv) und +6 (vi). Der MO (IV) hat [KR] 4D -Konfiguration², Während das MO (vi), [KR].

Für das mo⁴⁺ Es ist nicht klar, warum es stabiler ist als zum Beispiel das MO³⁺ (wie bei der Cr³⁺). Aber für das MO⁶⁺ Es ist möglich, diese sechs Elektronen zu verlieren.

Molybdän Chloride

Im Folgenden finden Sie eine Reihe von Molybdänchloriden mit unterschiedlichen Valenzen oder Oxidationszuständen von (ii) bis (vi):

-Molybdän -Dichlorid (MOCL₂). Gelb.

-Molybdän -Trichlorid (MOCL₃). Dunkelrot fest.

-Molybdän Tetrachlorid (MOCL₄). Schwarze Farbe fest.

-Molybdän Pentachlorid (MOCL₅). Dunkelgrünes Feststoff.

-Molybdänhexaclorid (MOCL₆). braune Farbe.

Funktionen im Organismus

Molybdän ist eine wesentliche Spur für das Leben, da es als Cofaktor in zahlreichen Enzymen vorhanden ist. Oxotransferasen verwenden Molybdän als Cofaktor, um ihre Funktion über die Übertragung von Wassersauerstoff mit ein paar Elektronen zu erfüllen.

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Unter den Oxotransferasen befinden sich:

• Die Oxidase Xanthina.
• Die Oxidase -Aldehyd, die die Aldehyde oxidiert.
• Amine und Sulfide in der Leber.
• Oxidase -Sulfit, der Sulfit in der Leber oxidiert.
• Nitratreduktase.
• Der in Pflanzen vorhandene Reduktasenitrit.

Xantina -Enzym

Das Oxidase Xanthinenzym katalysiert den terminalen Schritt im Katabolismus von Purinen in Primaten: die Umwandlung von Xanthin in Harnsäure, Verbindung, die dann ausgeschieden wird.

Die Oxidase Xanthina hat die Modeerscheinung als Coenzym. Darüber hinaus greifen Eisen -Non -Hemo- und Molybdän in die katalytische Wirkung ein. Die Wirkung des Enzyms kann mit der folgenden chemischen Gleichung beschrieben werden:

Xanthina + h₂Oder + o₂  => Harnsäure + H₂ENTWEDER₂

Molybdän interveniert als Molybdopterin-Cofaktor (Mo-Co). Die Oxidase Xanthin ist hauptsächlich in der Leber und im Dünndarm vorhanden.

Das Oxidase Xanthin -Enzym wird durch das Alopurinol -Arzneimittel gehemmt, das bei der Behandlung von Gicht verwendet wird. Im Jahr 2008 wurde das Febuxostat -Medikament mit einer besseren Leistung bei der Behandlung der Krankheit begonnen.

Enzym Aldehydoxidase

Das Oxidase -Aldehyd -Enzym befindet sich im Zellzytoplasma und befindet sich sowohl im Pflanzenreich als auch im Tierreich. Das Enzym katalysiert die Oxidation von Aldehyd in Carbonsäure.

Auch katalysiert die Oxidation des Cytochroms p₄₅₀ und der Zwischenprodukte des Oxidase -Monoaminenzyms (MAO).

Aufgrund seiner breiten Spezifität kann das Enzym Aldehydoxidase viele Medikamente oxidieren und seine Funktion hauptsächlich in der Leber ausführen. Die Wirkung des Enzyms auf den Aldehyd kann sich wie folgt schematisieren:

Aldehyd + h₂Oder + o₂ => Carboxylsäure + h₂ENTWEDER₂

Oxidase -Sulfitenzym

Das Oxidase -Sulfitenzym interveniert in der Sulfatsulfatumwandlung. Dies ist der terminale Schritt des Abbaus von Schwefelverbindungen, die mit Schwefel enthalten. Die durch das Enzym katalysierte Reaktion erfolgt gemäß dem folgenden Schema:

SW₃^-2 + H₂O + 2 (cytochrom c) oxidiert => so₄^-2 + 2 (Cytochrom C) reduziert + 2 h⁺

Ein Enzymmangel aufgrund einer genetischen Mutation beim Menschen kann zu vorzeitiger Tod führen.

Sulfit ist eine neurotoxische Verbindung, sodass eine geringe Aktivität des Oxidase -Sulfitenzyms zu psychischen Erkrankungen, geistiger Behinderung, geistiger Verschlechterung und schließlich zum Tod führen kann.

Im Eisenstoffwechsel und als Bestandteil der Zähne

Molybdän interveniert den Eisenstoffwechsel und erleichtert seine Darmabsorption und die Bildung von Erythrozyten. Darüber hinaus ist es Teil des Zahnschmelzes und zusammen mit Fluorid hilft es bei der Kariesprävention.

Mangel

Ein Mangel an Molybdänaufnahme wurde mit einer stärkeren Inzidenz von Speiseröhrenkrebs in Regionen Chinas und Iran im Vergleich zu Regionen der Vereinigten Staaten mit einem hohen Molybdän -Gehalt zusammenhängen.

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Molybdänanwendungen

Katalysator

Es ist ein Katalysator für die Ölentwagung, Petrochemikalien und Flüssigkeiten aus Kohle. Der Katalysatorkomplex umfasst die MOS₂ auf Alumina einstellen und von Cobalt und Nickel aktiviert.

Molybdat bildet einen Komplex mit dem Wismut zur selektiven Oxidation von Propeno, Ammonium und Luft. So bilden sie Acrilonitril, Acetonitril und andere Chemikalien, die Rohstoffe für Kunststoff- und Faserindustrie sind.

In ähnlicher Weise katalysiert Eisenmolybdat die selektive Oxidation von Methanol zu Formaldehyd.

Pigmente

Molybdän interveniert die Pigmentbildung. Beispiel.

Dies ist ein leichter und stabil. Es wird zur Vorbereitung von Gemälden und Kunststoffen sowie bei Gummi- und Keramikprodukten verwendet.

Molybdate

Molybdat ist ein Korrosionsinhibitor. Das Natriummolybdat wurde zum Ersatz von Chromat verwendet, um die Korrosion von temperierten Stählen auf einen weiten Bereich von pH zu hemmen.

Wasserkühler, Klimaanlagen und Heizsysteme werden verwendet. Molyibdates werden auch verwendet, um die Korrosion in Hydrauliksystemen und Automobiltechnik zu hemmen. Außerdem werden Pigmente, die Korrosion hemmen, in Farben verwendet.

Molybdat soll aufgrund seiner hochwertigen Punkteigenschaften unter dem thermischen Expansionskoeffizienten und der hohen thermischen Leitfähigkeit Bänder und Fäden produzieren, die von der Beleuchtungsindustrie verwendet werden.

Es wird im Halbleiter -Motherboard verwendet; in der Leistungselektronik; Elektroden für die Glasfusion; Hohe Temperatur- und Kathodenofenkameras, um Solarzellen und flache Bildschirme abzudecken.

Und außerdem wird Molybdate bei der Herstellung von Crosolen für alle üblichen Prozesse im Bereich der Saphireverarbeitung verwendet.

Stahllegierungen

Molybdän wird in Legierungen mit Stahl verwendet, die hohe Temperaturen und Drücke unterstützen. Diese Legierungen werden in der Bauindustrie und in der Herstellung von Flugzeugen und Autos eingesetzt.

Molybdat gibt auch in Konzentrationen von nur 2%ihre Legierung mit Stahl eine hohe Korrosionsbeständigkeit.

Andere Verwendungen

Molybdate wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet. in der Herstellung von LCD -Bildschirmen; Bei der Behandlung von Wasser und sogar bei der Anwendung des Laserstrahls.

Molybdate Disulfid ist für sich selbst ein gutes Schmiermittel und bietet Toleranz gegenüber extremen Drücken bei der Wechselwirkung von Schmiermitteln mit Metallen.

Schmiermittel bilden eine kristalline Schicht auf der Oberfläche von Metallen. Dank dessen wird die Metallreibung auch bei hohen Temperaturen minimiert.

Verweise

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