Molibdênio: estrutura, propriedades, valências, funções

O molibdênio é um elemento químico do grupo 6 da tabela periódica, de símbolo Mo e número atômico 42. Possui uma estrutura metálica de coloração prateada e é conhecido por suas propriedades físicas e químicas únicas. O molibdênio apresenta múltiplas valências, sendo mais comum nas formas +4, +5 e +6. Além disso, é um componente essencial para diversos organismos vivos, desempenhando funções fundamentais em processos bioquímicos, como a ativação de enzimas e a fixação de nitrogênio. Neste contexto, o estudo do molibdênio é de grande importância para a compreensão da bioquímica e da biologia molecular.

Qual é a importância do molibdênio para o organismo humano?

O molibdênio é um mineral essencial para o organismo humano, desempenhando diversas funções importantes no nosso corpo. Presente em pequenas quantidades, o molibdênio é fundamental para a saúde e o bom funcionamento do organismo.

O molibdênio possui uma estrutura química única, sendo classificado como um metal de transição. Suas propriedades físicas e químicas permitem que ele exerça diversas funções biológicas vitais para o nosso organismo. O molibdênio pode atuar em diferentes valências, o que lhe confere a capacidade de participar de diversas reações químicas no corpo.

Uma das principais funções do molibdênio no organismo humano é a sua participação no metabolismo de aminoácidos. Ele é essencial para a conversão de aminoácidos em compostos que o corpo pode utilizar para diversas funções, como a produção de energia e a formação de proteínas. Além disso, o molibdênio também é importante para a saúde do sistema nervoso e do sistema imunológico.

A deficiência de molibdênio no organismo pode levar a problemas de saúde, como fadiga, fraqueza muscular e dificuldades de concentração. Por isso, é importante garantir uma ingestão adequada desse mineral por meio da alimentação ou, se necessário, por meio de suplementação.

Em resumo, o molibdênio desempenha um papel fundamental no organismo humano, sendo essencial para diversas funções biológicas. Garantir uma ingestão adequada desse mineral é importante para manter a saúde e o bom funcionamento do corpo.

Característica fundamental do metal molibdênio: resistência à corrosão e alta capacidade de condução térmica.

O molibdênio é um metal de transição que possui uma característica fundamental que o destaca: a resistência à corrosão e alta capacidade de condução térmica. Essas propriedades tornam o molibdênio um material muito utilizado em diversas aplicações industriais e tecnológicas.

O molibdênio possui uma estrutura cristalina que lhe confere uma grande resistência mecânica, além de ser um excelente condutor de eletricidade e calor. Com isso, o metal é amplamente utilizado em ligas metálicas, componentes eletrônicos, catalisadores e muitas outras aplicações.

Além disso, o molibdênio apresenta diferentes valências, o que lhe confere a capacidade de formar diversos compostos químicos. Essa versatilidade química faz com que o metal seja essencial em muitos processos industriais, como na fabricação de aços especiais e na produção de fertilizantes.

Em termos de funções, o molibdênio desempenha um papel crucial em várias enzimas do organismo humano, sendo essencial para o metabolismo de aminoácidos e na fixação de nitrogênio. Sua presença é fundamental para a saúde e o bom funcionamento do corpo humano.

Em resumo, o molibdênio é um metal com propriedades únicas que o tornam indispensável em diversos setores da indústria e da tecnologia. Sua resistência à corrosão e alta capacidade de condução térmica o destacam como um material de grande importância e versatilidade.

Qual a configuração dos elétrons do átomo de molibdênio?

O molibdênio é um elemento químico representado pelo símbolo Mo e possui número atômico 42. Sua estrutura atômica é composta por 42 elétrons distribuídos em camadas ao redor do núcleo. A configuração eletrônica do átomo de molibdênio é [Kr] 4d⁵ 5s¹. Isso significa que o molibdênio possui 18 elétrons na camada interna (gás nobre criptônio) e 24 elétrons na camada externa.

O molibdênio possui diversas propriedades que o tornam um elemento importante na indústria e na ciência. É um metal de transição com alta resistência mecânica e boa condutividade elétrica. Além disso, o molibdênio é utilizado em ligas metálicas, catalisadores, eletrodos e em diversas aplicações tecnológicas.

Em termos de valência, o molibdênio pode apresentar diferentes estados de oxidação, sendo os mais comuns +4, +5 e +6. Isso significa que o molibdênio pode formar diversos compostos químicos com diferentes propriedades e aplicações.

As funções do molibdênio no organismo também são fundamentais para a saúde. Ele é um componente essencial de enzimas que estão envolvidas em processos metabólicos como o metabolismo de carboidratos e aminoácidos. A deficiência de molibdênio pode levar a problemas de saúde como anemia e disfunções metabólicas.

Benefícios e aplicações do minério molibdênio na indústria e na saúde humana.

O molibdênio é um elemento químico de número atômico 42 e símbolo Mo. Ele é encontrado na natureza principalmente na forma de minério de molibdênio, como a molibdenita. Este metal de transição possui diversas aplicações na indústria e na saúde humana devido às suas propriedades únicas.

Na indústria, o molibdênio é amplamente utilizado na fabricação de ligas metálicas de alta resistência, como o aço inoxidável e o aço de ferramenta. Sua alta resistência à corrosão e à temperatura o torna essencial em aplicações que exigem durabilidade e resistência, como na construção de aviões, turbinas e motores.

Além disso, o molibdênio é um componente crucial em catalisadores industriais, como os utilizados na produção de fertilizantes agrícolas e na indústria petroquímica. Sua capacidade de facilitar reações químicas o torna essencial em processos de refino e produção de diversos produtos químicos.

Na saúde humana, o molibdênio desempenha um papel fundamental como cofator de enzimas essenciais para o metabolismo de aminoácidos, como a xantina oxidase e a aldeído oxidase. Estas enzimas estão envolvidas na produção de energia celular e na desintoxicação de substâncias nocivas no organismo.

Além disso, estudos mostram que o molibdênio pode ter propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, contribuindo para a saúde cardiovascular e para a prevenção de doenças crônicas. Sua presença adequada na dieta é essencial para garantir o bom funcionamento do organismo.

Em resumo, o molibdênio é um elemento versátil e essencial para diversas aplicações na indústria e na saúde humana. Suas propriedades únicas e funções vitais o tornam um elemento indispensável em nosso dia a dia.

Molibdênio: estrutura, propriedades, valências, funções

O molibdénio (Mo) é um metal de transição pertencendo aos do grupo 6, período de 5 da Tabela Periódica. Possui configuração eletrônica (Kr) 4d ⁵ 5s ¹ ; número atômico 42 e massa atômica média de 95,94 g / mol.Possui 7 isótopos estáveis: ⁹² Mo, ⁹⁴ Mo, ⁹⁵ Mo, ⁹⁶ Mo, ⁹⁷ Mo, ⁹⁸ Mo e ¹⁰⁰ Mo; o isótopo ⁹⁸ Mo é o que está na maior proporção.

É um metal branco com aparência prateada e possui propriedades químicas semelhantes ao cromo . De fato, ambos são elementos metálicos do mesmo grupo, com cromo localizado acima do molibdênio; isto é, o molibdênio é mais pesado e tem um nível de energia mais alto.

O molibdênio não é livre na natureza, mas como parte de minerais, sendo o mais abundante o molibdênio (MoS ₂ ). Além disso, está associado a outros minerais sulfurosos, dos quais o cobre também é obtido.

Seu uso foi aumentado durante a Primeira Guerra Mundial , uma vez que substituiu o tungstênio, que era escasso devido à sua exploração maciça.

Caracteristicas

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 porque possui um ponto de fusão superior à platina (1.772 ° 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 que o molibdênio tivesse vários usos e aplicações, sendo a mais notável 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 envolvidas na fixação e no uso de nitrogênio.

O molibdênio é um cofator para a atividade das enzimas oxotransferase, que transferem átomos de oxigênio da água e transferem dois elétrons. Entre essas enzimas está a xantina oxidase de primatas, cuja função é oxidar a xantina em ácido úrico.

Pode ser obtido de vários alimentos, incluindo os seguintes: couve-flor, espinafre, alho, grãos integrais, trigo sarraceno, gérmen de trigo, lentilha, sementes de girassol e leite.

Descoberta

O molibdênio não é isolado na natureza; portanto, em muitos de seus complexos, era confundido nos tempos antigos com chumbo ou carbono.

Em 1778, Carl Wilhelm, químico e farmacêutico sueco, conseguiu identificar o molibdênio como um elemento distinto. Wilhelm tratou molibdenita (MoS ₂ ) com ácido nítrico, obtendo um composto de natureza ácida no qual identificou molibdênio.

Mais tarde, em 1782, Peter Jacob Hjelm, usando o composto ácido Wilhelm, por redução de carbono, conseguiu isolar um molibdênio impuro.

Estrutura

Qual é a estrutura cristalina do molibdênio? Seus átomos de metal adotam o sistema cristalino cúbico (bcc) centrado no corpo à pressão atmosférica. Em pressões mais altas, os átomos de molibdênio são compactados para causar estruturas mais densas, como o cúbico centrado na face (fcc) e o hexagonal (hcp).

Sua ligação metálica é forte e coincide com o fato de ser um dos sólidos com o ponto de fusão mais alto (2623ºC). Essa resistência estrutural se deve ao fato de o molibdênio ser rico em elétrons, sua estrutura cristalina ser consideravelmente densa e mais pesada que o cromo. Esses três fatores permitem fortalecer as ligas das quais você faz parte.

Por outro lado, mais importante 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- ···).

Também pode coordenar-se com outras moléculas para formar compostos com fórmulas MoX ₄ até MoX ₈ . Dentro desses compostos, a presença de pontes de oxigênio (Mo-O-Mo) ou enxofre (Mo-S-Mo) é comum.

Propriedades

Aparência

Prata branca sólida.

Ponto de fusão

2.623 ° C (2.896 K).

Ponto de ebulição

4.639 ° C (4.912 K).

Entalpia de fusão

32 kJ / mol.

Entalpia de vapor

598 kJ / mol.

Pressão de vapor

3,47 Pa a 3.000 K.

Dureza da escala de Mohs

5.5

Solubilidade em água

Os compostos de molibdênio são poucos solúveis em água. No entanto, o íon molibdato MoO ₄ ^-2 é solúvel.

Corrosão

É resistente à corrosão e é um dos metais que melhor resistem à ação do ácido clorídrico.

Oxidação

Não oxida à temperatura ambiente. Para oxidar rapidamente requer temperaturas superiores a 600 ° C.

Valências

A configuração eletrônica do molibdênio é [Kr] 4d ⁵ 5s ¹ , portanto, possui seis elétrons de valência. Dependendo de qual átomo está ligado, 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 (MoF ₆ ).

No entanto, você pode perder 1 a 5 elétrons. Assim, suas valências cobrem o intervalo de +1 (I) a +5 (V). Quando perde apenas um elétron, sai do orbital 5s e sua configuração permanece como [Kr] 4d ⁵ . Os cinco elétrons do orbital 4d requerem meios e espécies muito ácidos e muito semelhantes aos elétrons para deixar o átomo de Mo.

Das seis valências, quais são as mais comuns? Os +4 (IV) e +6 (VI). O Mo (IV) tem a configuração [Kr] 4d ² , enquanto o Mo (VI), [Kr].

Para o Mo ⁴⁺ , não está claro por que é mais estável do que, por exemplo, o Mo ³⁺ (como no Cr ³⁺ ). Mas para o Mo ⁶⁺ é possível perder esses seis elétrons porque o gás nobre de kripton se torna isoeletrônico.

Cloreto de molibdênio

Abaixo está uma série de cloretos de molibdênio com diferentes valências ou estados de oxidação, de (II) a (VI):

– Dicloreto de molibdênio (MoCl ₂ ). Amarelo sólido.

molibdénio -Tricloruro (MoCl ₃ ). Sólido vermelho escuro.

– Tetracloreto de molibdênio (MoCl ₄ ). Preto sólido.

Pentacloreto de molibdênio (MoCl ₅ ). Sólido verde escuro.

– Cloridrato de molibdênio (MoCl ₆ ). Marrom sólido.

Funções no organismo

O molibdênio é um oligoelemento essencial para a vida, pois está presente como cofator em inúmeras enzimas. As oxotransferases usam o molibdênio como cofator para cumprir sua função de transferir oxigênio da água com um par de elétrons.

Entre as oxotransferases estão:

• Xantina oxidase.
• Aldeído oxidase, que oxida aldeídos.
• Aminas e sulfetos no fígado.
• Sulfito oxidase, que oxida sulfito no fígado.
• Nitrato redutase
• Nitrito redutase presente nas plantas.

Enzima Xantina

A enzima xantina oxidase catalisa a etapa terminal do catabolismo das purinas nos primatas: a conversão da xantina em ácido úrico, um composto que é excretado.

A xantina oxidase tem como coenzima FAD. Além disso, o ferro não-heme e o molibdênio estão envolvidos na ação catalítica. A ação da enzima pode ser descrita com a seguinte equação química:

Xantina + H ₂ O + O ₂ => ácido úrico + H ₂ O ₂

O molibdênio intervém como co-fator molibdopterina (Mo-co). A xantina oxidase é encontrada principalmente no fígado e no intestino delgado, mas o uso de técnicas imunológicas permitiu 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, a comercialização do medicamento Febuxostat começou com um melhor desempenho no tratamento da doença.

Enzima aldeído oxidase

A enzima aldeído oxidase está localizada no citoplasma celular, sendo encontrada tanto no reino vegetal quanto no animal . A enzima catalisa a oxidação do aldeído no ácido carboxílico .

Também catalisa a oxidação do citocromo P ₄₅₀ 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 no aldeído pode ser esquematizada da seguinte forma:

Aldeído + H ₂ O + O ₂ => Ácido Carboxílico + H ₂ O ₂

Enzima sulfito oxidase

A enzima sulfito oxidase está envolvida na conversão de sulfito em sulfato. Esta é a etapa terminal da degradação de compostos contendo enxofre. A reação catalisada por enzima ocorre de acordo com o seguinte esquema:

SO ₃ ^-2 + H ₂ O + 2 (citocromo C) oxidado => SO ₄ ^-2 + 2 (citocromo C) reduziu + 2H ⁺

Uma deficiência da enzima devido a uma mutação genética no homem pode levar à morte prematura.

O sulfito é um composto neurotóxico; portanto, a baixa atividade da enzima sulfito oxidase pode causar doenças mentais, retardo mental, degradação mental e, finalmente, a morte.

No metabolismo do ferro e como componente dos dentes

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, juntamente com o flúor, ajuda na prevenção de cáries.

Deficiência

Uma deficiência na ingestão de molibdênio tem sido associada a uma maior incidência de câncer de esôfago em regiões da China e do Irã, em comparação com regiões dos Estados Unidos com altos níveis de molibdênio.

Importância nas Plantas

A nitrato redutase é uma enzima que desempenha um papel vital nas plantas, uma vez que, juntamente com a enzima nitrito redutase, está envolvida na transformação de nitrato em amônio.

As duas enzimas requerem que o cofator funcione (Mo-co). A reação catalisada pela enzima nitrato redutase pode ser esquematizada da seguinte forma:

Nitrato + doador de electrões + H ₂ O => + nitrito Doador de electrões oxidado

O processo de redução de óxido de nitrato ocorre no citoplasma das células vegetais . O nitrito, produto da reação anterior, é transferido para o plastídeo. 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 inúmeras moléculas de função biológica, como: ATP, glicose-6-fosfato, ácidos nucléicos, forfolipídios, etc.

A deficiência de molibdênio afeta principalmente o grupo de crucíferos, leguminosas, poinsétias e primulas.

Na couve-flor, uma deficiência de molibdênio causa uma restrição da largura da lâmina foliar, uma redução no crescimento das plantas e na formação de flores.

Usos e aplicações

Catalisador

-É um catalisador para a dessulfuração de petróleo, petroquímicos e líquidos derivados do carvão. O complexo catalisador compreende MoS ₂ fixado em alumina e ativado por cobalto e níquel.

– O molibdato forma um complexo com 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 em formaldeído.

Pigmentos

– 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.

Trata-se de um pigmento leve e estável a várias temperaturas, apresentando-se nas cores vermelho, laranja ou vermelho-amarelo. É utilizado na preparação de tintas e plásticos, bem como em produtos de borracha e cerâmica.

Molibdato

– O molibdato é um inibidor de corrosão. O molibdato de sódio foi usado no lugar do cromato para inibir a corrosão dos aços temperados 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 expansão térmica e alta condutividade térmica, destina-se a produzir fitas e fios utilizados pela indústria de iluminação.

-Ele é usado em placas-mãe semicondutoras; em eletrônica de potência ; eletrodos de fusão de vidro; câmaras para fornos e cátodos de alta temperatura para cobrir células solares e telas planas.

-E também, o molibdato é usado na produção de cadinhos para todos os processos usuais no campo do processamento de safira.

Ligas com aço

– O molibdênio é usado em ligas com aço que suportam altas temperaturas e pressões. Essas ligas são usadas na indústria da construção e na fabricação de peças para aviões e automóveis.

-O molibdato, mesmo em concentrações tão baixas quanto 2%, confere à sua liga com aço uma alta resistência à corrosão.

Outros usos

– O molibdato é usado na indústria aeroespacial; na fabricação de telas de LCD; no tratamento da água e até na aplicação do raio laser.

– O dissulfeto de molibdato é, por si só, um bom lubrificante e fornece propriedades de tolerância a pressões extremas na interação de lubrificantes com metais.

Os lubrificantes formam uma camada cristalina na superfície dos metais. Graças a isso, o atrito metal-metal é minimizado, mesmo em altas temperaturas.

Referências

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