Molibden yapısı, özellikleri, değerleri, fonksiyonları

molibden (Mo), Periyodik Tablonun 5. periyodunda 6. gruba ait bir geçiş metalidir. Elektronik konfigürasyona sahiptir (Kr) 4d⁵5S¹; 42 atom numarası ve 95.94 g / mol ortalama atom kütlesi. 7 adet sabit izotop sunar: ⁹²Mo, ⁹⁴Mo, ⁹⁵Mo, ⁹⁶Mo, ⁹⁷Mo, ⁹⁸Mo ve ¹⁰⁰Mo; izotop olmak ⁹⁸En büyük oranda olan Mo.

Gümüş görünüme sahip beyaz bir metaldir ve kroma benzer kimyasal özelliklere sahiptir. Aslında, her ikisi de aynı grubun metalik elementleridir; krom, molibden üzerinde bulunur; yani, molibden daha ağır ve daha yüksek bir enerji seviyesine sahip.

Molibden doğada serbest değildir, fakat en bol molibdenit (MoS) olan minerallerin bir parçasıdır.₂). Ayrıca, bakırın elde edildiği diğer kükürt mineralleri ile de ilişkilidir.. 

Birinci Dünya Savaşı sırasında kullanımı arttı, çünkü yoğun sömürü nedeniyle kıt olan tungsten yerini aldı..

indeks

• 1 özellikleri
• 2 Keşif
• 3 yapı
• 4 Özellikler
• 5 Valencias
  • 5.1 Molibden Klorürleri
• 6 Vücuttaki işlevler
  • 6.1 ksantin enzimi
  • 6.2 Enzim aldehit oksidaz
  • 6.3 Sülfit oksidaz enzimi
  • 6.4 Demirin metabolizmasında ve dişlerin bir bileşeni olarak
  • 6.5 Eksiklik
• 7 Bitkilerde Önemi
• 8 Kullanımlar ve uygulamalar
  • 8.1 Katalizör
  • 8.2 Pigmentler
  • 8.3 Molibdat
  • 8.4 Çelik alaşımları
  • 8.5 Diğer kullanımlar
• 9 Kaynaklar

özellikleri

Molibden, yüksek dayanıklılığı, korozyon direnci, yüksek erime noktası, dövülebilir olması ve yüksek sıcaklıklara dayanması ile karakterize edilir. Bir refrakter metal olarak kabul edilir, çünkü platinden (1.772º C) daha üstün bir erime noktasına sahiptir..

Ayrıca bir dizi ek özelliğe de sahiptir: Atomlarının bağlanma enerjisi yüksek, düşük buhar basıncı, düşük termal genleşme katsayısı, yüksek termal iletkenlik seviyesi ve düşük elektriksel dirençtir.

Bütün bu özellikler ve özellikler, molibden'in sayısız kullanım ve uygulamaya sahip olmasına izin vermiştir, en ünlüsü çelik ile alaşımların oluşumu.

Öte yandan, yaşam için önemli bir iz elementtir. Bakterilerde ve bitkilerde molibden, azot fiksasyonunda ve kullanımında rol oynayan birçok enzimde bulunan bir kofaktördür..

Molibden, iki elektron aktarırken, oksijen atomunu sudan transfer eden oksotransferaz enzimlerinin aktivitesi için bir kofaktördür. Bu enzimler arasında, ksantini ürik aside okside etmek olan primatların ksantin oksidazı bulunmaktadır..

Aşağıdakiler dahil çeşitli yiyeceklerden elde edilebilir: karnabahar, ıspanak, sarımsak, kepekli tahıllar, karabuğday, buğday tohumu, mercimek, ayçiçeği tohumu ve süt.

keşif

Molibden doğada izole değildir, bu yüzden birçok kompleksinde eski zamanlarda kurşun veya karbon ile karıştırılmıştır..

1778'de İsveçli kimyacı ve eczacı Carl Wilhelm, molibdeni ayrı bir unsur olarak tanımlamayı başardı. Wilhelm ile muamele edilmiş molibdenit (MoS)₂) Nitrik asit ile, içinde molibden olduğu asidik bir yapıya sahip bir bileşik elde etmek.

Daha sonra, 1782'de, Wilhelm'in asidik bileşiğini kullanan ve karbon indirgemesi ile Peter Jacob Hjelm, saf olmayan bir molibden izole etmeyi başardı..

yapı

Molibden kristalin yapısı nedir? Metalik atomları, atmosferik basınçta gövdede merkezlenen kübik kristal sistemi (bcc, ingilizce kısaltması için) kullanır. Daha yüksek basınçlarda, molibden atomları, yüzler üzerinde merkezlenen küp (fcc) ve altıgen (hcp) gibi daha yoğun yapıları oluşturmak için sıkıştırılır..

Metalik bağı kuvvetlidir ve en yüksek erime noktasına (2623ºC) sahip katı maddelerden biri olduğu gerçeği ile çakışmaktadır. Bu yapısal kuvvet, molibden'in elektronlar bakımından zengin olması, kristal yapısının oldukça yoğun olması ve kromdan daha ağır olması nedeniyledir. Bu üç faktör, içinde bulunduğunuz alaşımları güçlendirmenizi sağlar.

Öte yandan, metalik molibden yapısından daha önemli, bileşiklerininkidir. Molibden, dinükleer (Mo-Mo) veya polinükleer (Mo-Mo-Mo- ···) bileşikler oluşturma kabiliyeti ile karakterize edilir..

Aynı şekilde, MoX formülleriyle bileşikler oluşturmak için diğer moleküllerle koordine edebilir₄ yukarı MoX₈. Bu bileşikler içerisinde oksijen köprüleri (Mo-O-Mo) veya kükürt (Mo-S-Mo) varlığı yaygındır..

özellikleri

görünüm

Düz beyaz gümüş.

Erime noktası

2,623 ºC (2,896 K).

Kaynama noktası

4.639 ºC (4.912 K).

Füzyonun entalpisi

32 kJ / mol.

Buharlaşma entalpisi

598 kJ / mol.

Buhar basıncı

3.47 Pa ila 3.000 K.

Mohs ölçeğinde sertlik

5.5

Suda çözünürlük

Molibden bileşikleri suda az çözünür. Bununla birlikte, MoO molibdat iyonu₄^-2 Çözünür.

korozyon

Korozyona dayanıklıdır ve hidroklorik asidin etkisine en iyi direnç gösteren metallerdir.

oksidasyon

Oda sıcaklığında oksitlenmez. Hızlı okside etmek için 600ºC'den yüksek sıcaklıklar gerekir.

valansları

Molibden elektronik konfigürasyonu [Kr] 4d⁵5S¹, bu yüzden altı değerlik elektronu vardır. Hangi atomun bağlandığına bağlı olarak, metal tüm elektronlarını kaybedebilir ve +6 (VI) değerine sahip olabilir. Örneğin, elektronegatif flor atomuyla (MoF) bağlar oluşturursanız₆).

Bununla birlikte, 1 ila 5 elektron kaybedebilir. Bu nedenle değerleri +1 (I) ile +5 (V) arasındadır. Sadece bir elektron kaybedince, 5'li yörüngeden çıkar ve konfigürasyonu [Kr] 4d olarak kalır.⁵. 4d orbitalinin beş elektronu, Mo atomunu bırakmak için çok asitli ortam ve çok elektron benzeri türler gerektirir..

En yaygın olan altı değerinden hangisi? +4 (IV) ve +6 (VI). Mo (IV) yapılandırmasına sahip [Kr] 4d², Mo (VI) iken, [Kr].

Mo için⁴⁺ neden Mo’dan daha kararlı olduğu belli değil.³⁺ (Cr’de olduğu gibi³⁺). Ama Mo için⁶⁺ Bu altı elektronu kaybetmek mümkündür, çünkü soygazın kriptonuna karşı izoelektronik hale gelir..

Molibden klorürleri

Aşağıda, (II) ila (VI) 'dan farklı değerlere veya oksidasyon durumlarına sahip bir dizi molibden klorür bulunmaktadır:

-Molibden diklorür (MoCl₂). Düz sarı.

-Molibden triklorür (MoCl₃). Katı koyu kırmızı.

-Molibden Tetraklorür (MoCl₄). Katı siyah.

-Molibden pentaklorür (MoCl₅). Katı koyu yeşil.

-Molibden heksaklorür (MoCl₆). Katı kahverengi.

Vücuttaki İşlevler

Molibden, birçok enzimde kofaktör olarak bulunduğu için yaşam için önemli bir eser elementtir. Oxotransferases, bir çift elektronla sudan oksijen transfer etme fonksiyonunu yerine getirmek için kofaktör olarak molibden kullanır..

Oksotransferazlar arasında:

• Ksantin oksidaz.
• Aldehitleri okside eden aldehit oksidaz.
• Karaciğerdeki aminler ve sülfitler.
• Karaciğerdeki sülfitleri okside eden sülfit oksidaz.
• Nitrat redüktaz.
• Bitkilerde bulunan nitrit redüktaz.

Ksantin enzimi

Ksantin oksidaz enzimi, primatlarda pürinlerin katabolizmasındaki terminal aşamasını katalize eder: ksantinin, daha sonra atılan bir bileşik olan ürik aside dönüşümü.

Ksantin oksidazın FAD'a koenzimi vardır. Ek olarak, hem-olmayan demir ve molibden, katalitik harekete müdahale eder. Enzimin etkisi, aşağıdaki kimyasal denklem ile tanımlanabilir:

Ksantin + H₂O + O₂  => Ürik asit + H₂Ey₂

Molibden kofaktör molibdopterin (Mo-co) olarak müdahale eder. Ksantin oksidaz, esas olarak karaciğerde ve ince bağırsakta bulunur, ancak immünolojik tekniklerin kullanımı, meme bezlerinde, iskelet kası ve böbreklerde yerini sağlamıştır..

Ksantin oksidaz enzimi, gut tedavisinde kullanılan Alopurinol ilacı tarafından inhibe edilir. 2008 yılında, Febuxostat ilacının ticarileşmesi hastalığın tedavisinde daha iyi performansla başladı.

Enzim aldehit oksidaz

Aldehit oksidaz enzimi hem bitki krallığında hem de hayvan krallığında bulunan hücresel sitoplazmada bulunur. Enzim, aldehidin karboksilik asit içindeki oksidasyonunu katalize eder.

Aynı zamanda sitokrom P'nin oksidasyonunu katalize eder₄₅₀ ve monoamin oksidaz enziminin ara ürünleri (MAO).

Geniş özgüllüğü nedeniyle, aldehit oksidaz enzimi, çoğunlukla karaciğerde işlevini yerine getirerek birçok ilacı okside edebilir. Enzimin aldehit üzerindeki etkisi aşağıdaki şekilde şematikleştirilebilir:

Aldehit + H₂O + O₂ => Karboksilik Asit + H₂Ey₂

Sülfit oksidaz enzimi

Sülfit oksidaz enzimi, sülfitin sülfata dönüşümünde rol oynar. Bu, kükürt içeren bileşiklerin parçalanmasının uç adımdır. Enzim tarafından katalizlenen reaksiyon, aşağıdaki şemaya göre gerçekleşir:

GB₃^-2 + 'H₂O + 2 (Sitokrom C) oksitlenmiş => SO₄^-2 + 2 (Cytochrome C) azaltılmış + 2 H⁺

Enzimin insandaki genetik bir mutasyona bağlı olmaması erken ölüme neden olabilir.

Sülfit nörotoksik bir bileşiktir, bu nedenle sülfit oksidaz enziminin düşük bir aktivitesi zihinsel hastalığa, zihinsel geriliğe, zihinsel bozulmaya ve nihayetinde ölüme neden olabilir.

Demirin metabolizmasında ve dişlerin bir bileşeni olarak

Molibden, demirin emilimini ve eritrositlerin oluşumunu kolaylaştırmak için demirin metabolizmasına müdahale eder. Buna ek olarak, diş minesinin bir parçasıdır ve florür ile birlikte çürüğün önlenmesinde yardımcı olmaktadır..

eksiklik

Molibden alımındaki bir eksiklik, yüksek molibden seviyesine sahip ABD bölgelerine kıyasla, Çin ve İran bölgelerinde özofagus kanseri insidansının artmasıyla ilişkilendirilmiştir..

Bitkilerde Önemi

Nitrat redüktaz, bitkilerde hayati bir rol oynayan bir enzimdir, çünkü nitrit redüktaz enzimi ile birlikte nitratın amonyum dönüşümüne müdahale eder..

İki enzim kofaktörün (Mo-co) çalışması için gereklidir. Enzim nitrat redüktaz tarafından katalize edilen reaksiyon aşağıdaki gibi şematikleştirilebilir:

Nitrat + Elektron Verici + H₂O => Nitrit + Okside elektron verici

Nitratın oksidasyon azaltma işlemi, bitki hücrelerinin sitoplazmasında gerçekleşir. Önceki reaksiyonun ürünü olan nitrit, plastide aktarılır. Nitrit redüktaz enzimi, amonyum kaynaklı nitrit üzerine etki eder.

Amonyum, amino asitleri sentezlemek için kullanılır. Ek olarak, bitkiler inorganik fosforun organik fosfora dönüştürülmesinde molibden kullanırlar..

Organik fosfor, ATP, glukoz-6-fosfat, nükleik asitler, forfolipitler, vs. gibi birçok biyolojik fonksiyon molekülünde bulunur..

Molibden eksikliği, esas olarak pota grubu, sebzeler, poinsettias ve çuha çiçeği etkilemektedir..

Karnabaharta, molibden eksikliği, yaprak uzuvlarının genişliğinde bir sınırlama, bitkinin büyümesinde ve çiçek oluşumunda bir azalma sağlar..

Kullanımlar ve uygulamalar

katalizatör

-Petrol, petrokimyasallar ve kömür kaynaklı sıvıların kükürt gidermesi için bir katalizördür. Katalizör kompleksi MoS'yi içerir₂ alümina üzerine sabitlenmiş ve kobalt ve nikel ile aktive edilmiştir.

-Molibdat, propen, amonyum ve havanın seçici oksidasyonu için bizmut içeren bir kompleks oluşturur. Böylece akrilonitril, asetonitril ve plastik ve elyaf endüstrisi için hammadde olan diğer kimyasalları oluştururlar..

Benzer şekilde, molibdat demir, metanolün formaldehit'e seçici oksidasyonunu katalize eder.

pigmentler

-Molibden, pigment oluşumuna müdahale eder. Örneğin, molibden turuncu, kurşun kromat, kurşun molibdat ve kurşun sülfatın birlikte çökeltilmesiyle oluşur..

Bu, parlak kırmızı, turuncu veya kırmızı-sarı renkte görünen, farklı sıcaklıklarda hafif ve kararlı bir pigmenttir. Boya ve plastiklerin hazırlanmasında, ayrıca lastik ve seramik ürünlerinde kullanılır..

molibdat

-Molibdat bir korozyon önleyicidir. Sodyum molibdat, sertleştirilmiş çeliklerin geniş bir pH aralığında korozyonunu önlemek için kromatın ikame edilmesinde kullanılmıştır.

-Su soğutucularında, klimalarda ve ısıtma sistemlerinde kullanılır. Molibdatlar ayrıca hidrolik sistemlerde ve otomotiv mühendisliğinde korozyonu engellemek için kullanılır. Ayrıca boyalarda korozyonu engelleyen pigmentler kullanılır..

-Molibdat, yüksek erime noktası, düşük termal genleşme katsayısı ve yüksek termal iletkenlik özellikleri nedeniyle, aydınlatma endüstrisi tarafından kullanılan bantlar ve iplikler üretmeyi amaçlamaktadır..

-Yarı iletken anakartlarda kullanılır; güç elektroniğinde; gözlüklerin füzyonu için elektrotlar; güneş pilleri ve düz ekranların kaplanması için yüksek sıcaklık fırınları ve katotlar için kameralar.

-Ayrıca, molibdat, safir işleme alanındaki tüm olağan işlemler için pota üretiminde kullanılır..

Çelik alaşımlar

-Molibden, yüksek sıcaklıklara ve basınçlara dayanabilen çelikli alaşımlarda kullanılır. Bu alaşımlar inşaat endüstrisinde ve uçak ve otomobil parçalarının imalatında kullanılır.

-Molibdat,% 2 kadar düşük konsantrasyonlarda bile, çelik alaşımı korozyona karşı yüksek direnç gösterir.

Diğer kullanımlar

-Molibdat, havacılık endüstrisinde kullanılır; LCD ekranların imalatında; Suyun arıtılmasında ve hatta lazer ışını uygulamasında.

-Molibdat disülfür kendi başına iyi bir kayganlaştırıcıdır ve kayganlaştırıcıların metallerle etkileşimindeki aşırı basınçlara tolerans özellikleri sağlar.

Yağlayıcılar, metallerin yüzeyinde kristal bir tabaka oluşturur. Bu sayede metal-metal sürtünmesi, yüksek sıcaklıklarda bile asgariye indirilir..

referanslar

1. Vikipedi. (2018). Molibden. Alınan: en.wikipedia.org
2. R. Ship. (2016). Molibden. Alınan: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
3. Uluslararası Molibden Derneği (IMOA). (2018). Molibden. Alındığı kaynak: imoa.info
4. F. Jona ve P Marcus. (2005). Çok yüksek basınçlarda molibden kristal yapısı ve kararlılığı. J. Phys.: Kondens. Madde 17 1049.
5. Plansee. (N.D.). Molibden. Alınan: plansee.com
6. Lenntech. (2018). Molibden - Mo. Alındığı kaynak: lenntech.com
7. Curiosoando.com (18 Ekim 2016). Molibden eksikliğinin belirtileri nelerdir? Kurtarıldı: curiosoando.com
8. Ed Bloodnick. (21 Mart 2018). Bitki yetiştiriciliğinde molibden rolü. Alınan kaynak: pthorticulture.com