Molibdeno

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niobio – molibdeno – tecnezio Cr Mo W    Tavola periodica
Generalità
Nome, Simbolo, Numero atomico			molibdeno, Mo, 42
Serie chimica			metalli di transizione
Gruppo, Periodo, Blocco			6 (VIB), 5, d
Densità, Durezza			10280 kg/m3; 5,5
Aspetto			metallico grigio
Proprietà atomiche
Peso atomico			95,94 amu
Raggio atomico			145 pm
Raggio covalente			145 pm
Raggio di van der Waals			nessun dato
Configurazione elettronica			[Kr]4d55s1
elettroni (e-) per livello energetico			2, 8, 18, 13, 1
Stati di ossidazione			2,3,4,5,6 (acido forte)
Struttura cristallina			cubico a corpo centrato
Proprietà fisiche
Stato a temperatura ambiente			solido
Punto di fusione			2896 K (2623°C)
Punto di ebollizione			4912 K (4639°C)
Volume molare			9,38×10-6 m3/mol
Calore di evaporazione			598 kJ/mol
Calore di fusione			32 kJ/mol
Tensione di vapore			3,47 Pa a 3000 K
Velocità del suono			nessun dato
Varie
Elettronegatività			2,16 (scala di Pauling)
Calore specifico			250 J/(kg*K)
Conducibilità elettrica			18,7×106/(m·ohm)
Conducibilità termica			138 W/(m*K)
Energia di prima ionizzazione			684,3 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione			1560 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione			2618 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione			4480 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso	NA	TD	DM	DE	DP
93Mo	sintetico	4000 anni	ε	0,405	93Nb
99Mo	sintetico	65,94 ore	β	1,357	99Tc
100Mo	sintetico	1×1019 anni	β	3,034	100Ru
92Mo	14,84%	Mo è stabile con 50 neutroni
94Mo	9,25%	Mo è stabile con 52 neutroni
95Mo	15,92%	Mo è stabile con 53 neutroni
96Mo	16,68%	Mo è stabile con 54 neutroni
97Mo	9,55%	Mo è stabile con 55 neutroni
98Mo	24,13%	Mo è stabile con 56 neutroni
iso = isotopo NA = abbondanza in natura TD = tempo di dimezzamento DM = modalità di decadimento DE = energia di decadimento in MeV DP = prodotto del decadimento

Il molibdeno è l'elemento chimico di numero atomico 42. Il suo simbolo è Mo.

[modifica] Caratteristiche

Il molibdeno è un metallo di transizione. In forma pura è di colore bianco argenteo. È un metallo molto duro e tra gli elementi è quello contraddistinto da uno dei più elevati punti di fusione. In piccola quantità ha un effetto indurente sull'acciaio.

Il molibdeno è importante nel nutrimento delle piante e nei sistemi biologici compare in alcuni enzimi, tra cui la xantina ossidasi.

[modifica] Applicazioni

Oltre due terzi del molibdeno prodotto sono impiegati nelle leghe metalliche. L'uso del molibdeno è cresciuto notevolmente durante la seconda guerra mondiale, quando fu necessario trovare alternative al tungsteno per produrre acciaio di elevata durezza.

Ancora oggi il molibdeno è usato per produrre leghe ad alta durezza ed acciai resistenti alle alte temperature. Leghe speciali contenenti molibdeno, come per esempio le Hastelloy sono notoriamente molto resistenti al calore ed alla corrosione. Il molibdeno è usato nella produzioni di parti di aerei e missili, nonché nei filamenti.

Il molibdeno trova uso anche come catalizzatore nell'industria petrolchimica, specialmente in catalizzatori usati per rimuovere lo zolfo dal petrolio e dai suoi derivati.

L'isotopo ⁹⁹Mo è impiegato nell'industria nucleare.

I pigmenti a base di molibdeno hanno colori che variano tra il giallo intenso e l'arancione vivo e vengono usati nelle vernici, negli inchiostri e nei manufatti di plastica e di gomma.

Il solfuro di molibdeno è un buon lubrificante, specialmente alle alte temperature. Il molibdeno è usato anche in applicazioni elettroniche (thin-film transistor, TFT).

[modifica] Storia

Il molibdeno (dal Greco molybdos, "simile al piombo") non si trova puro in natura, e i composti reperibili venivano confusi, fino al XVIII secolo, con composti di carbonio o piombo. Nel 1778 Carl Wilhelm Scheele capì che il molibdeno era un elemento diverso sia dalla grafite che dal piombo, e riuscì ad isolare l'ossido del metallo dalla molibdenite, un minerale. Nel 1782 Hjelm isolò un estratto impuro di molibdeno riducendo l'ossido con carbonio.
Il molibdeno fu dapprima poco usato e rimase confinato nei laboratori fino al tardo XIX secolo. Poi una compagnia francese, la Schneider and Co, provò ad usare molibdeno come agente legante per l'acciaio delle piastre di corazzatura e scoprì le sue utili proprietà.

[modifica] Disponibilità

Il molibdeno si trova in minerali come la wulfenite (PbMoO₄) o la powellite (CaMoO₄), ma la principale sorgente commerciale di molibdeno è la molibdenite (MoS₂). Il molibdeno è estratto come minerale primario (cioè esistono miniere di molibdeno) ed è anche recuperato come sottoprodotto dell'estrazione del rame. Il molibdeno è presente nel minerale in concentrazioni che vanno dallo 0,01% allo 0,5%. Circa la metà di tutto il molibdeno estratto nel mondo proviene dagli Stati Uniti, in cui la Phelps Dodge Corporation è il principale fornitore.

La missione russa Luna 24 scoprì un singolo granulo (1 x 0.6 μm) di molibdeno puro in un frammento di pirosseno prelevato dal Mare Crisium sulla Luna.

[modifica] Ruolo biologico

Tracce di molibdeno, in ragione di poche parti per milione, sono reperibili nelle piante e negli animali: il molibdeno è un oligonutriente necessario a molte forme di vita. Suoli poveri di molibdeno possono essere del tutto sterili e non permettere la crescita delle piante, in cui il molibdeno è coinvolto nei processi di azotofissazione e di riduzione dei nitrati, mentre negli animali è necessario nella degradazione della purina e nella formazione dell'acido urico. In certi animali, integrare la dieta con piccole quantità di molibdeno aiuta la crescita.

[modifica] Isotopi

Il molibdeno ha sei isotopi stabili e circa due dozzine di radioisotopi la gran parte dei quali hanno emivite misurabili in secondi. Il ⁹⁹Mo è usato per creare ⁹⁹Tc per l'industria degli isotopi nucleari. Il mercato per i prodotti del ⁹⁹Mo ha un valore complessivo stimato dell'ordine di 100 milioni di dollari l'anno.

[modifica] Precauzioni

La polvere e i composti di molibdeno, come il triossido di molibdeno e i molibdati solubili in acqua, possono essere leggermente tossici se respirati o ingeriti. I manuali di laboratorio riportano che il molibdeno, comparato con gli altri metalli pesanti, ha tossicità relativamente bassa. Difficilmente si osservano casi di tossicità acuta da molibdeno negli esseri umani, perché la dose necessaria è eccezionalmente elevata. È più probabile una intossicazione cronica da molibdeno per esposizione in miniere, negli impianti di raffinazione o negli impianti chimici, ma ad oggi non sono mai stati riportati casi simili. Anche se, come detto, i composti solubili del molibdeno sono considerati leggermente tossici, quelli insolubili (come il disolfuro di molibdeno usato per lubrificare) sono considerati non tossici.

In ogni caso, catene ambientali di eventi legati al molibdeno possono provocare delle gravi conseguenze sulla salute. Nel 1996 in Svezia un aumento delle piogge acide vicino Uppsala provocò una moria delle piante di cui si cibavano le renne della campagna circostante; questo spinse le renne affamate ad avventurarsi nei campi coltivati ad avena per sfamarsi. Purtroppo gli agricoltori, per riparare il terreno dalle piogge acide, avevano sparso molto calcare sui campi, alterandone il contenuto di alcuni elementi in traccia, fra cui il cadmio. Così l'avena, cresciuta su campi ricchi di oligoelementi, aveva concentrato nei suoi semi grandi quantità di molibdeno: quando le renne se ne cibarono il rapporto rame/molibdeno del loro fegato venne gravemente alterato, causando negli animali magrezza, decolorazione del pelo, ulcere, diarrea, convulsioni, cecità, osteoporosi e malattie cardiache.

Il regolamento OSHA specifica che la massima esposizione al molibdeno in una giornata lavorativa di 8 ore durante una settimana di 40 ore non deve essere maggiore di 15 milligrammi per metro cubo. Il NIOSH invece consiglia un limite di esposizione di 5000 mg per metro cubo.

[modifica] Composti del molibdeno

• Acido fosfomolibdico
• Acido molibdico
• Molibdenite
• Wulfenite

[modifica] Collegamenti esterni

in inglese

• Los Alamos National Laboratory – Molybdenum
• AZoM – Molybdenum – Properties and Applications
• WebElements.com – Molybdenum
• EnvironmentalChemistry.com – Molybdenum
• – The International Molybdenum Association
• Database of Molybdenum in the Environment
• High purity e-Beam melted molybdenum www.smart-elements.com