mayo 18, 2022
Molibdeno

Molibdeno: tipos, características, funciones, aplicaciones…

El Molibdeno es un metal que pertenece al grupo de los elementos de transición, es duro, de color blanco y maleable. Tiene sus propiedades químicas semejantes a las del cromo. Sus principales características son las siguientes:

Propiedades físicas del Molibdeno

Densidad / g dm-3: 10220 (293K)

Volumen molar / cm3mol-1: 9.39 (293 K)

Resistencia eléctrica / µΩcm: 5.34 (20 °C)

Metales alcalinotérreos del Molibdeno

Número atómico: 42

Configuración electrónica: [Kr]4d55s1

Masa atómica relativa (g/mol) 95,95(1)

Grupo: 6

Electronegatividad: 1.8 

Radio atómico / pm: 190

Periodo: 5

Estados de oxidación: +6

Energía de ionización del Molibdeno

Primera energía de ionización/ kJ mol-1: 684,3 kJ/mol

Segunda energía de ionización/ kJ mol-1: 1560 kJ/mol

Tercera energía de ionización/ kJ mol-1: 2618 kJ/mol

Cuarta energía de ionización/ kJ mol-1: 4480 kJ/mol

Propiedades térmicas

Calor de fusión / kJ mol-1: 27.6

Conductividad térmica / W m-1K-1: 138

Calor de atomización / kJ mol-1: 656.55

Punto de ebullición / °C:  4639

Calor de vaporización / kJ mol-1: 589.9

Punto de fusión / °C:  2623

Datos cristalográficos

Grupo espacial: Im3m

Longitudes de la celda unidad/pm: a=314.700

Estructura cristalina: Cúbica centrada en el cuerpo

Abundancia de elemento

Corteza terrestre /ppm: 1

Atmósfera /ppm: —

Océanos /ppm: 0.01

Isótopos 

Isótopo: 92Mo

Masa atómica relativa: 91.906810(4)

Porcentaje por masa (%): 14.84(4)

Isótopo: 94Mo

Masa atómica relativa: 93.905088(2)

Porcentaje por masa (%): 9.25(3)

Isótopo: 95Mo

Masa atómica relativa: 94.905841(2)

Porcentaje por masa (%): 15.92(5)

Isótopo: 96Mo

Masa atómica relativa: 95.904679(2)

Porcentaje por masa (%): 16.68(5)

Isótopo: 97Mo

Masa atómica relativa: 96.906021(2)

Porcentaje por masa (%): 9.55(3)

Isótopo: 98Mo

Masa atómica relativa: 97.905408(2)

Porcentaje por masa (%): 24.13(7)

Isótopo: 100Mo

Masa atómica relativa: 99.907477(6)

Porcentaje por masa (%): 9.63(3)

Potenciales estándar de reducción

Semirreacción Eo / V
MoVI + e → MoV +0.43 (4.6 mol dm-3 H2SO4)
MoIII + 3e → Mo(s) – 0.2
H2MoO4(aq) + 2H+ + e → MoO2+ + 2H2O +0.4
HMoO4 + 3H+ + 2e → MoO2 + 2H2O +0.429
MoO42- + 4H+ + 2e → MoO2 + 2H2O +0.606
HMoO4 + 7H+ + 3e → Mo3+ + 4H2O +0.390
MoO42- + 8H+ + 3e → Mo3+ + 4H2O +0.508
MoO42- + 8H+ + 6e → Mo(s) + 4H2O +0.154
MoO42- + 4H2O + 6e → Mo(s) + 8OH – 1.05

Historia y descubrimiento del Molibdeno

Molibdeno

La palabra molibdeno proviene del griego «molybdos» lo que significa «como el plomo», ya que era confundido con este elemento. La causa de este suceso es que, en el medio ambiente no es frecuente encontrar al molibdeno aislado e incluso por muchos años se confundía con los compuestos de varios elementos como el carbono.

Carl Wilhelm Scheele, en 1778, obtuvo un compuesto con propiedades ácidas de la reacción del mineral molibdenita con ácido nítrico al que llamó «acidum molibdenae» (MoS2). Años más tarde en 1782, Hjelm redujo el anterior compuesto con carbono y aisló el metal impuro. Aun así, los usos del molibdeno se reducían solo a los laboratorios. 

No fue hasta que una empresa, a finales del siglo XIX, lo usó como agente aleante y descubrió las excelentes propiedades de estas aleaciones con molibdeno. Sin embargo, por muchos años no existió un uso industrial como tal. 

La primera armadura de placas de acero de molibdeno fue desarrollada en 1894 por Schneider Electric, una compañía francesa. Hasta la Primera Guerra Mundial, casi la totalidad de las fábricas de armaduras utilizaban aleaciones de molibdeno. Se descubrió también que era ineficiente el recubrimiento de 75 mm con planchas de manganeso de algunos tanques británicos y estas se reemplazaron con planchas de molibdeno de 25 mm. Esto constituyó una mejora en la velocidad y la maniobrabilidad. ​ Posteriormente, la producción y el precio del molibdeno se vieron influenciados por la demanda de este en el periodo bélico o, por el contrario, su fuerte disminución en los periodos de paz.

Aplicaciones del molibdeno

Los usos del molibdeno figuran desde la Primera Guerra Mundial. La escasez del wolframio, como resultado de su alta demanda, hizo necesario la búsqueda de un nuevo material muy resistente. Entonces, se extendió su uso a aleaciones resistentes y capaces de soportar altas temperaturas y deterioros.

  • Su empleo en la fabricación de catalizadores de alto rendimiento es esencial. Especialmente, en la industria petrolera es de gran utilidad para eliminar el azufre. 
  • Algunos de sus isótopos se utilizan para crear a su vez isótopos nucleares.
  • Se utiliza en diferentes pigmentos anaranjados para fabricar pinturas, tintes, plásticos y compuestos de caucho, 
  • El disulfuro de molibdeno (MoS2) es un lubricante por naturaleza que además provee tolerancia a presiones extremas a otros lubricantes al reaccionar con el metal. Específicamente forma una capa cristalina en la superficie, lo que supone una reducción al mínimo del contacto metal-metal.
  • En la industria electrónica, el molibdeno se encuentra en las capas de metal conductoras en ciertos transistores denominados TFT.
  • Es habitual el uso del molibdeno en la fabricación del cableado eléctrico ya que con este se puede fabricar cableado de alta resistencia con diámetros menores al del cobre y otros elementos.
  • En la esfera de la construcción, es usado como agregado para el hormigón para neutralizar los efectos del azufre.

Efectos perjudiciales del molibdeno

El molibdeno y sus derivados resultan alarmantemente tóxicos, teniendo en cuenta los hallazgos de los ensayos realizados en animales. Existe constancia de padecimientos como disfunciones hepáticas, dolencias, deformidades, lesiones e hinchazones en las articulaciones de las manos, pies y rodillas precisamente en obreros y ciudadanos de alguna manera expuestos a concentraciones de este elemento en sus zonas de trabajo o residencia respectivamente.

Ya que el cobre y el molibdeno actúan como antagonistas, este último entorpece la absorción, lo que resulta en deficiencia de cobre. La razón de este fenómeno es que el molibdeno impide que las proteínas plasmáticas se unan al cobre, y este es, a su vez, expulsado mediante la orina. 

Precauciones del molibdeno

El humo y el polvo del molibdeno provenientes de la minería y la metalurgia, si son ingeridos, pueden resultar tóxicos. La explosión prolongada incluso a niveles bajos causa irritación en los ojos y la piel. Por los mismos motivos se debe evitar a toda costa la inhalación o ingestión directa del molibdeno y sus respectivos óxidos. 

La dosis máxima tolerable de exposición es de 5 mg/m³, según estipula la National Institute for Occupational Safety (OSHA) para un lapso de tiempo de ocho horas. En cambio, el rango de exposición crónica es de tan solo 60 a 600 mg/m³ con alto riesgo de desarrollar disnea, cefalea y mialgia.

Efectos desfavorables del molibdeno al medio ambiente 

No se cuenta con evidencia de alguna consecuencia desfavorable del molibdeno en el medio ambiente.

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