Molibdeno

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 Lattice body centered cubic.svgCapa electrónica 042 Molibdeno.svg
 
42
Mo
 
        
        
                  
                  
                                
                                
Tabla completaTabla ampliada
Mo,42.jpg
Gris metálico
Información general
Nombre, símbolo, númeroMolibdeno, Mo, 42
Serie químicaMetales de transición
Grupo, período, bloque6, 5, d
Masa atómica95,94 u
Configuración electrónica[Kr]4d55s1
Dureza Mohs5,5
Electrones por nivel2, 8, 18, 13, 1 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio145 pm
Electronegatividad2,16 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc)190 pm (radio de Bohr)
Radio covalente154 pm
Estado(s) de oxidación2,3,4,5,6
ÓxidoÁcido fuerte
1.ª Energía de ionización684,3 kJ/mol
2.ª Energía de ionización1560 kJ/mol
3.ª Energía de ionización2618 kJ/mol
4.ª Energía de ionización4480 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinarioSólido
Densidad10280 kg/m3
Punto de fusión2896 K (2623 °C)
Punto de ebullición4912 K (4639 °C)
Entalpía de vaporización598 kJ/mol
Entalpía de fusión32 kJ/mol
Presión de vapor3,47 Pa a 3000 K
Varios
Estructura cristalinaCúbica centrada en el cuerpo
N° CAS7439-98-7
N° EINECS231-107-2
Calor específico250 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica18,7·106 S/m
Conductividad térmica139 W/(K·m)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del molibdeno
isoANPeriodoMDEdPD
MeV
93MoSintético4000 aε0,40593Nb
99MoSintético65,94 hβ1,35799Tc
100MoSintético1019 aβ3,034100Ru
92Mo14,84%Estable con 50 neutrones
94Mo9,25%Estable con 52 neutrones
95Mo15,92%Estable con 53 neutrones
96Mo16,68%Estable con 54 neutrones
97Mo9,55%Estable con 55 neutrones
98Mo24,13%Estable con 56 neutrones
100Mo9.63%Estable con 58 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El molibdeno es un elemento químico de número atómico 42 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos y se simboliza como Mo.[1]

El molibdeno es un metal esencial desde el punto de vista biológico y se utiliza sobre todo en aceros aleados.

Es un metal plateado, tiene el sexto punto de fusión más alto de cualquier elemento. El molibdeno no se produce como el metal libre en la naturaleza, sino en varios estados de oxidación en los minerales. Industrialmente, los compuestos de molibdeno se emplean en aplicaciones de alta presión y alta temperatura, como pigmentos y catalizadores.

La mayoría de los compuestos de molibdeno tienen baja solubilidad en agua, pero el ión de molibdato MoO4-2 es soluble y se forma cuando los minerales que contienen molibdeno están en contacto con el oxígeno y el agua. Algunas teorías recientes sugieren que la liberación de oxígeno era importante en la eliminación de molibdeno de un mineral en una forma soluble en los océanos primitivos, donde se utiliza como catalizador de los organismos unicelulares. Esta secuencia puede haber sido importante en la historia de la vida, porque las enzimas que contienen molibdeno se convirtieron en los catalizadores más importantes utilizados por algunas bacterias para descomponer en átomos las moléculas de nitrógeno. Esto, a su vez permitió al nitrógeno impulsar biológicamente la fertilización de los océanos, y por lo tanto el desarrollo de organismos más complejos.

Al menos 50 enzimas que contienen molibdeno son conocidas en bacterias y animales, aunque sólo las enzimas de bacterias y cyanobacterias están involucradas en la fijación de nitrógeno. Debido a las diversas funciones del resto de las enzimas, el molibdeno es un elemento necesario para la vida en organismos superiores, aunque no en todas las bacterias.

Características principales

Molibdeno puro

Propiedades físicas

El molibdeno es un metal de transición. Este metal puro es de color blanco plateado y muy duro; además, tiene uno de los puntos de fusión más altos de entre todos los elementos. En pequeñas cantidades, se emplea en distintas aleaciones de acero para endurecerlo o hacerlo más resistente a la corrosión. Por otra parte, el molibdeno es el único metal de la segunda serie de transición al que se le ha reconocido su esencialidad desde el punto de vista biológico; se encuentra en algunas enzimas con distintas funciones, concretamente en oxotransferasas (función de transferencia de electrones), como la xantina oxidasa, y en nitrogenasas (función de fijación de nitrógeno molecular).[2]​ Es uno de los pocos metales que resisten adecuadamente el ácido clorhídrico, siendo el tantalio el más fuerte ante este medio corrosivo en específico. La adición de cantidades mínimas del metal afectan a la resistencia a las soluciones clorhídricas que normalmente afectan a los aceros (incluso a los inoxidables). A veces con un porcentaje mínimo de 2% de Mo en masa, los aceros adquieren la resistencia necesaria para operar en ambientes marinos. El aumento del molibdeno en los aceros inoxidables aumenta su tenacidad y sobre todo su resistencia al ataque de los compuestos de cloro.

En su forma pura, como metal blanco plateado es el molibdeno con una dureza de Mohs de 5,5. Tiene un punto de fusión de 2.623 °C. De los elementos naturales, sólo el tantalio, el osmio, el renio, el wolframio y el carbono tienen puntos de fusión más alto.[4]

Propiedades químicas

Estados de oxidación
del molibdeno.[5]
−2 Na2[Mo2(CO)10]
0 Mo(CO)6
+1 Na[C6H6Mo]
+2 MoCl2
+3 Na3[Mo(CN)]6
+4 MoS2
+5 MoCl5
+6 MoF6

El molibdeno es un metal de transición con una electronegatividad de 1,8 en la escala de Pauling y una masa atómica de 95,94 g/mol.[7]

2 Mo + 3 O2 → 2 MoO3

El molibdeno tiene varios estados de oxidación (ver tabla). Un ejemplo es la inestabilidad del molibdeno (III) y del wolframio (III) en comparación con la estabilidad de cromo (III). El estado de oxidación es más común en el molibdeno (VI) (MoO3) mientras que el compuesto de óxido de azufre normal es el disulfuro de molibdeno (MoS2).[8]

El óxido de molibdeno (VI) es soluble en bases y contribuye en la formación de molibdatos (MoO42−). Los molibdatos son menos oxidantes que los cromatos, pero muestran una tendencia similar cuando forman oxoaniones complejos por condensación en los valores de pH más bajos, como [Mo7O24]6− y [Mo8O26]4−. Los polimolibdatos pueden incorporar otros iones en su estructura, formando polioxometalatos.[8]

  • Cloruro de molibdeno (II) MoCl2 (sólido de color amarillo)
  • Cloruro de molibdeno (III) MoCl3 (sólido de color rojo oscuro)
  • Cloruro de molibdeno (IV) MoCl4 (sólido de color negro)
  • Cloruro de molibdeno (V) MoCl5 (sólido de color verde oscuro)
  • Cloruro de molibdeno (VI) MoCl6 (sólido de color marrón)

La estructura del MoCl2 se compone de Mo6Cl84+ se compone de cuatro iones de cloruro que tienden a compensar la carga eléctrica.[8]

Como el cromo y algunos otros metales de transición, el molibdeno es capaz de formar enlaces cuádruples, como en Mo2(CH3COO)4. Este compuesto se puede transformar en Mo2Cl84− que también tiene un enlace cuádruple.[8]

El estado de oxidación 0 es posible con el monóxido de carbono como ligando, como en el molibdeno hexacarbonilo, Mo(CO)6.[8]

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