El molibdeno es un metal blanco plateado que es dúctil y altamente resistente a la corrosión. Tiene uno de los puntos de fusión más altos de todos los elementos puros: solo los elementos de tantalio y tungsteno tienen puntos de fusión más altos. El molibdeno también es un micronutriente esencial para la vida.
Como metal de transición, el molibdeno forma fácilmente compuestos con otros elementos. El molibdeno comprende 1,2 partes por millón (ppm) de la corteza terrestre en peso, pero no se encuentra libre en la naturaleza. El principal mineral de molibdeno es molibdenita (disulfuro de molibdeno), pero también se puede encontrar en wulfenita (molibdato de plomo) y powellita (molibdato de calcio).
Se recupera como un subproducto de la minería de cobre o tungsteno. El molibdeno se extrae principalmente en los Estados Unidos, China, Chile y Perú. La producción mundial es de alrededor de 200,000 toneladas por año, según la Royal Society of Chemistry (RSC).
Solo los hechos
- Número atómico (número de protones en el núcleo): 42
- Símbolo atómico (en la tabla periódica de los elementos): Mo
- Peso atómico (masa promedio del átomo): 95.96
- Densidad: 10,2 gramos por centímetro cúbico
- Fase a temperatura ambiente: sólido
- Punto de fusión: 4,753 grados Fahrenheit (2,623 grados Celsius)
- Punto de ebullición: 8,382 grados F (4,639 grados C)
- Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 24 cuyas vidas medias se conocen con números en masa del 86 al 110.
- Isótopos más comunes: Mo-98 (24.1 por ciento); Mo-96 (16,7 por ciento); Mo-95 (15.9 por ciento); Mo-92 (14.8 por ciento); Mo-97 (9.6 por ciento); Mo-100 (9.6 por ciento); Mo-94 (9.2 por ciento).
Descubrimiento
El mineral de molibdeno negro suave (sulfuro de molibdeno) a menudo se confundió con grafito o mineral de plomo hasta 1778, cuando un análisis realizado por el químico alemán Carl Scheele reveló que no era ninguna de estas sustancias y, de hecho, era un elemento totalmente nuevo. Pero dado que Scheele no tenía un horno adecuado para reducir el sólido blanco a metal, todavía pasarían algunos años antes de que el elemento fuera realmente identificado, según Chemicool. De hecho, Scheele más tarde se hizo conocido como "la mala suerte Scheele" porque hizo una serie de descubrimientos químicos, incluido el oxígeno, pero el crédito siempre fue otorgado a otra persona.
Durante los años siguientes, los científicos continuaron asumiendo que la molibdenita contenía un nuevo elemento, pero aún así resultó ser muy difícil de identificar, ya que nadie había podido reducirlo a un metal. Sin embargo, algunos investigadores lo convirtieron en un óxido, sobre el cual, cuando se agregaba al agua, formaba ácido molibdico, pero el metal en sí seguía siendo escurridizo.
Finalmente, el químico sueco Peter Jacob Hjelm molió ácido molibdeno con carbono en aceite de linaza para formar una pasta. La pasta permitió un contacto cercano entre el carbono y la molibdenita. Hjelm luego calentó la mezcla en un crisol cerrado para producir el metal, que luego llamó molibdeno, después de la palabra griega "molibdos", que significa plomo. El nuevo elemento fue anunciado en el otoño de 1781, según la Royal Society of Chemistry.
Usos
La mayoría del molibdeno comercial se usa en la producción de aleaciones, donde se agrega para aumentar la dureza, resistencia, conductividad eléctrica y resistencia al desgaste y la corrosión.
Se pueden encontrar pequeñas cantidades de molibdeno en una amplia variedad de productos: misiles, piezas de motores, taladros, hojas de sierra, filamentos de calentadores eléctricos, aditivos lubricantes, tinta para tableros de circuitos y recubrimientos protectores en calderas. También se usa como catalizador en la industria del petróleo. El molibdeno se produce y se vende como un polvo gris, y muchos de sus productos se forman al comprimir el polvo a una presión extremadamente alta, según la Royal Society of Chemistry.
Debido a su alto punto de fusión, el molibdeno funciona increíblemente bien a temperaturas muy altas. Es particularmente útil en productos que necesitan mantenerse lubricados bajo estas temperaturas extremas. Entonces, en los casos en que algunos lubricantes y aceites pueden descomponerse o incendiarse, los lubricantes con sulfuros de molibdeno pueden manejar el calor y aún así mantener las cosas en movimiento.
¿Quien sabe?
- El molibdeno es el elemento 54 más común en la corteza terrestre.
- El átomo de molibdeno tiene la mitad del peso atómico y la densidad que el tungsteno. Debido a esto, el molibdeno a menudo reemplaza al tungsteno en aleaciones de acero, ofreciendo el mismo efecto metalúrgico con solo la mitad de metal, según la Enciclopedia Británica.
- "Big Bertha", la pistola alemana de 43 toneladas utilizada en la Segunda Guerra Mundial, contenía molibdeno, en lugar de hierro, como un componente esencial de su acero, debido a su punto de fusión mucho más alto.
- La molibdenita, o molibdena, es un mineral negro suave que alguna vez se usó para hacer lápices. Se pensaba que el mineral contenía plomo y a menudo se confundía con grafito.
- La molibdenita se usa en ciertas aleaciones a base de níquel, como Hastelloys, aleaciones patentadas que son altamente resistentes al calor y a la corrosión y a soluciones químicas.
Micronutrientes
El molibdeno es un micronutriente esencial para la vida, pero demasiado es tóxico.
El molibdeno está presente en docenas de enzimas. Una de estas enzimas importantes es la nitrogenasa, que permite que el nitrógeno en la atmósfera sea absorbido y transformado en compuestos que permiten que las bacterias, plantas, animales y humanos sinteticen y utilicen proteínas.
En humanos, la función principal del molibdeno es servir como catalizador de enzimas y ayudar a descomponer los aminoácidos en el cuerpo, según Drweil.com. En las plantas, el molibdeno es un oligoelemento esencial necesario para la fijación de nitrógeno y otros procesos metabólicos.
El molibdeno tiene la calidad única de ser menos soluble en suelos ácidos y más soluble en suelos alcalinos (generalmente es lo opuesto a otros micronutrientes). Por lo tanto, la disponibilidad de molibdeno para las plantas es bastante sensible al pH y a las condiciones de drenaje. En suelos alcalinos, por ejemplo, algunas plantas pueden tener hasta 500 ppm de molibdeno, según Lenntech. En contraste, otras tierras son estériles debido a la falta de molibdeno en el suelo.
Necesario para la evolución.
Otro uso interesante para el molibdeno es su papel en la investigación científica. El molibdeno es muy abundante en el océano hoy, pero era mucho menos en tiempos pasados. Esto le permite servir como un excelente indicador de la antigua química oceánica. Los científicos en el campo de la biogeología, por ejemplo, estudian la cantidad de molibdeno en rocas antiguas para ayudar a estimar cuánto oxígeno pudo haber estado presente en el océano y / o la atmósfera durante un cierto período de tiempo.
Hace varios años, investigadores de la Universidad de California, Riverside, sospecharon que las deficiencias en oxígeno y molibdeno podrían haber sido responsables de un retraso importante en la evolución. Sabían que hace unos 2.400 millones de años, había un aumento de oxígeno en la superficie de la Tierra y que el oxígeno podía llegar a la superficie del océano para soportar microorganismos. Sin embargo, la diversidad de organismos vivos se mantuvo muy baja. De hecho, los animales no aparecieron hasta casi 2 mil millones de años después, o hace unos 600 millones de años, según el comunicado de prensa del estudio en Science Daily.
Cuando se les priva de molibdeno, las bacterias no pueden convertir el nitrógeno en una forma útil para los seres vivos. Y si las bacterias no pueden convertir el nitrógeno lo suficientemente rápido, entonces los eucariotas no pueden prosperar porque estas formas de vida unicelulares no pueden convertir el nitrógeno por sí mismas, según Science Daily.
Para el estudio, publicado en la revista Nature, los investigadores midieron los niveles de molibdeno en el esquisto negro, un tipo de roca sedimentaria rica en materia orgánica y que a menudo se encuentra en las profundidades del océano. Esto les ayudó a estimar cuánto molibdeno pudo haberse disuelto en el agua de mar donde se había formado el sedimento.
De hecho, los investigadores encontraron pruebas contundentes de que el océano en este momento carecía de molibdeno importante. Esto habría tenido un impacto negativo en la evolución de los primeros eucariotas, que los científicos creen que dieron lugar a todos los animales (incluidos los humanos), plantas, hongos y animales unicelulares como los protistas.
