Mavzu. VI gruppaning yonaki Cr gruppacha elementlari. Reja

Molibden tabiatda erkin topilmaydi, lekin minerallarning bir qismi sifatida eng ko'p bo'lgan molibdenit (MoS)2). Bundan tashqari, u boshqa oltingugurtli minerallar bilan bog'liq bo'lib, ulardan mis ham olinadi.

Advertisement

Birinchi Jahon urushi paytida uning ishlatilishi ko'paygan, chunki u katta ekspluatatsiya tufayli kam bo'lgan volfram o'rnini bosgan.

xususiyatlari

Molibden o'zining katta chidamliligi, korroziyaga chidamliligi, yuqori erish nuqtasi, egiluvchanligi va yuqori haroratga bardoshliligi bilan ajralib turadi. U olovga bardoshli metall deb hisoblanadi, chunki uning erish nuqtasi platinadan (1,772º C) yuqori.

Bundan tashqari, u qo'shimcha xususiyatlar to'plamiga ega: uning atomlarining bog'lanish energiyasi yuqori, past bug 'bosimi, past issiqlik kengayish koeffitsienti, yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik darajasi va past elektr qarshilik.

Bu barcha xususiyatlar va xususiyatlar molibdenning ko'plab ishlatilishi va qo'llanilishiga imkon berdi, ularning eng e'tiborlisi po'lat bilan qotishmalar hosil bo'lishi.

Boshqa tomondan, bu hayot uchun muhim iz element. Bakteriyalar va o'simliklarda molibden azotni aniqlash va utilizatsiya qilishda ishtirok etadigan ko'plab fermentlarda mavjud bo'lgan kofaktor hisoblanadi.

Advertisement

Molibden oksotransferaza fermentlarining faolligi kofaktori bo'lib, u ikkita elektronni o'tkazishda kislorod atomlarini suvdan uzatadi. Ushbu fermentlarga primat ksantin oksidaza kiradi, uning vazifasi ksantinni siydik kislotasiga oksidlashdir.

Uni bir nechta ovqatlardan olish mumkin, shu jumladan: gulkaram, ismaloq, sarimsoq, donli don, grechka, bug'doy urug'i, yasmiq, kungaboqar urug'i va sut.

Kashfiyot

Molibden tabiatda izolyatsiya qilinmagan, shuning uchun uning ko'plab komplekslarida u qadimgi vaqtlarda qo'rg'oshin yoki uglerod bilan aralashtirib yuborilgan.

1778 yilda shved kimyogari va farmatsevti Karl Vilgelm molibdenni alohida element sifatida aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Vilgelm molibdenitni (MoS) davolashdi2) nitrat kislota bilan, u molibdenni aniqlagan kislotali tabiat birikmasini oladi.

Keyinchalik, 1782 yilda Piter Jeykob Xyelm Vilgelmning kislota birikmasidan foydalanib, uglerod bilan qaytarib, nopok molibdenni ajratib olishga muvaffaq bo'ldi.

Advertisement

Tuzilishi

Molibdenning kristall tuzilishi qanday? Uning metall atomlari atmosfera bosimida tanaga yo'naltirilgan kubik kristalli tizimni (bcc) qabul qiladi. Yuqori bosimlarda molibden atomlari ixchamlashib, zichroq tuzilishlarni hosil qiladi, masalan, yuzga yo'naltirilgan kub (fcc) va olti burchakli (hcp).

Uning metall aloqasi kuchli va u eng yuqori erish nuqtasi (2623ºC) bo'lgan qattiq moddalardan biri ekanligiga to'g'ri keladi. Ushbu strukturaviy kuch molibdenning elektronlarga boyligi, uning kristalli tuzilishi ancha zichligi va xromga qaraganda og'irligi bilan bog'liq. Ushbu uchta omil uning tarkibiga kiradigan qotishmalarni kuchaytirishga imkon beradi.

Boshqa tomondan, metall molibdenning tuzilishidan ko'ra uning birikmalari muhimroqdir. Molibden ikki yadroli (Mo-Mo) yoki ko'p yadroli (Mo-Mo-Mo- •••) birikmalar hosil qilish qobiliyati bilan ajralib turadi.

Shuningdek, u boshqa molekulalar bilan muvofiqlashib, MoX formulalari bilan birikmalar hosil qilishi mumkin.4 MoXgacha8. Ushbu birikmalar ichida kislorod (Mo-O-Mo) yoki oltingugurt (Mo-S-Mo) ko'priklari mavjud.

Molibdenning elektron konfiguratsiyasi [Kr] 4d55s1, shuning uchun u oltita valentlik elektroniga ega. Qaysi atom bilan bog'lanishiga qarab, metall barcha elektronlarini yo'qotishi va +6 (VI) valentlikka ega bo'lishi mumkin. Masalan, u elektrongativ ftor atomi (MoF) bilan bog'lanish hosil qilsa6).

Biroq, u 1 dan 5 gacha elektronni yo'qotishi mumkin. Shunday qilib, ularning valentliklari +1 (I) dan +5 (V) gacha. Faqat bitta elektronni yo'qotganda, 5s orbitaldan chiqadi va uning konfiguratsiyasi [Kr] 4d bo'lib qoladi5. 4d orbitalning beshta elektroni Mo atomidan chiqib ketishi uchun juda kislotali muhit va elektronga o'xshash turlarni talab qiladi.

Uning oltita valentligidan qaysi biri eng keng tarqalgan? +4 (IV) va +6 (VI). Mo (IV) konfiguratsiyaga ega [Kr] 4d2, Mo (VI), [Kr].

Mo uchun4+ nima uchun u, masalan, Mo dan ko'ra barqarorroq ekanligi aniq emas3+ (Cr bilan bo'lgani kabi)3+). Ammo Mo uchun6+ bu oltita elektronni yo'qotish mumkin, chunki asil gaz kriptoni izoelektronik bo'ladi.

Molibden xloridlari

Quyida (II) dan (VI) gacha turli xil valentliklari yoki oksidlanish darajasiga ega bo'lgan bir qator molibden xloridlar keltirilgan:

-Molibden dikloridi (MoCl2). Sariq qattiq.

-Molibden trikloridi (MoCl3). To'q qizil qattiq.

-Molibden tetraklorid (MoCl.)4). Qattiq qora.

-Molibden pentaxlorid (MoCl.)5). Qattiq to'q yashil.

-Molibden geksaxloridi (MoCl6). Qattiq jigarrang.

Tanadagi funktsiyalar

Molibden hayot uchun muhim mikroelementdir, chunki u ko'plab fermentlarda kofaktor sifatida mavjud. Oksotransferazalar molibdenni kofaktor sifatida suvdan kislorodni juft elektron bilan o'tkazish vazifasini bajarish uchun ishlatadi.

Oksotransferazlar orasida:

• Ksantin oksidaz.

• Aldegid oksidaza, aldegidlarni oksidlaydi.

• Jigardagi aminlar va sulfidlar.

• Jigarda sulfitni oksidlovchi sulfit oksidaza.

• Nitrat reduktaza.

• O'simliklarda mavjud bo'lgan nitrit reduktaza.

Ksantin fermenti

Ksantin oksidaza fermenti primatlardagi purinlarning katabolizmidagi yakuniy bosqichni katalizlaydi: ksantinning siydik kislotasiga aylanishi, keyinchalik u ajralib chiqadigan birikma.

Ksantin oksidaza koenzim sifatida FADga ega. Bundan tashqari, katalitik ta'sirga gem bo'lmagan temir va molibden kiradi. Fermentning ta'sirini quyidagi kimyoviy tenglama bilan tavsiflash mumkin:

Ksantin + H2O + O2 => Urik kislotasi + H2Yoki2

Molibden kolibaktor molibdopterin (Mo-co) vazifasini bajaradi. Ksantin oksidaza asosan jigar va ingichka ichakda uchraydi, ammo immunologik usullardan foydalanish uning sut bezlari, skelet mushaklari va buyrakda joylashishiga imkon berdi.

Ksantin oksidaza fermenti gutni davolashda ishlatiladigan Allopurinol preparati tomonidan inhibe qilinadi. 2008 yilda Febuxostat preparatining tijoratlashtirilishi kasallikni davolashda yaxshi ko'rsatkichlardan boshlandi.

Aldegid oksidaza fermenti

Aldegid oksidaza fermenti hujayra sitoplazmasida joylashgan bo'lib, u o'simlik dunyosida ham, hayvonot dunyosida ham mavjud. Ferment aldegidning karboksilik kislotaga oksidlanishini katalizlaydi.

Sitoxrom P oksidlanishni ham katalizlaydi450 va monoamin oksidaza (MAO) fermentining oraliq moddalari.

Keng o'ziga xosligi tufayli aldegid oksidaza fermenti o'z vazifasini asosan jigarda bajarib, ko'plab dori-darmonlarni oksidlashi mumkin. Fermentning aldegidga ta'siri quyidagicha ifodalanishi mumkin:

Aldegid + H2O + O2 => Karbon kislotasi + H2Yoki2

Sulfit oksidaza fermenti

Sulfit oksidaza fermenti sulfitni sulfatga aylantirishda ishtirok etadi. Bu oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalarning parchalanishidagi yakuniy bosqichdir. Ferment tomonidan katalizlanadigan reaktsiya quyidagi sxema bo'yicha sodir bo'ladi:

SW3-2 + H2O + 2 (sitoxrom C) oksidlangan => SO4-2 + 2 (sitoxrom C) kamaytirilgan + 2 H+

Odamda genetik mutatsiyaga uchraganligi sababli ferment etishmasligi erta o'limga olib kelishi mumkin.

Sulfit neyrotoksik birikma hisoblanadi, shuning uchun sulfit oksidaza fermentining past faolligi ruhiy kasalliklarga, aqliy zaiflashuvga, aqliy tanazzulga va oxir-oqibat o'limga olib kelishi mumkin.

Temir almashinuvida va tishlarning tarkibiy qismi sifatida

Molibden temirning metabolizmida qatnashadi, uning ichakdagi so'rilishini va eritrotsitlar hosil bo'lishini osonlashtiradi. Bundan tashqari, bu tishlarning emalining bir qismidir va ftor bilan birgalikda bu bo'shliqlarning oldini olishga yordam beradi.

Kamchilik

Molibdenni iste'mol qilishning etishmasligi Xitoy va Eron mintaqalarida qizilo'ngach saratoni bilan kasallanish darajasi, AQShning molibden miqdori yuqori bo'lgan mintaqalariga nisbatan yuqori.

O'simliklardagi ahamiyati

Nitrat reduktaza - bu o'simliklarda hayotiy funktsiyani bajaradigan ferment, chunki nitrit reduktaza fermenti bilan birgalikda nitratning ammoniyga aylanishiga aralashadi.

Ikkala ferment ham ishlashi uchun kofaktorni (Mo-co) talab qiladi. Nitrat reduktaza fermenti tomonidan katalizlangan reaktsiyani quyidagicha ko'rsatish mumkin:

Nitrat + Elektron donor + H2O => Nitrit + Oksidlangan elektron donor

Nitrat oksidlanishini kamaytirish jarayoni o'simlik hujayralari sitoplazmasida sodir bo'ladi. Oldingi reaktsiyaning mahsuloti bo'lgan nitrit plastidga o'tkaziladi. Nitrit reduktaza fermenti nitritga ta'sir qilib, ammiak keltirib chiqaradi.

Ammoniy aminokislotalarni sintez qilish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, o'simliklar noorganik fosforni organik fosforga aylantirishda molibdendan foydalanadilar.

Organik fosfor ko'plab biologik funktsional molekulalarda mavjud, masalan: ATP, glyukoza-6-fosfat, nuklein kislotalar, flipidlar va boshqalar.

Molibden etishmovchiligi asosan xochga mixlangan daraxtlar, dukkakli o'simliklar, poinsettias va primroslar guruhiga ta'sir qiladi.

Gulkaramda molibden etishmovchiligi barg pichog'i kengligining cheklanishiga, o'simlik o'sishi va gul shakllanishining pasayishiga olib keladi.

Foydalanish va ilovalar

Katalizator

-Bu ko'mirdan olinadigan neft, neft-kimyo va suyuqliklarni kükürtten tozalash uchun katalizator hisoblanadi. Katalizatorlar majmuasiga MoS kiradi2 alyuminiy oksidiga biriktirilgan va kobalt va nikel bilan faollashtirilgan.

-Molibdat propen, ammiak va havoning selektiv oksidlanishi uchun vismut bilan kompleks hosil qiladi. Shunday qilib, ular akrilonitril, asetonitril va boshqa kimyoviy moddalarni hosil qiladi, ular plastik va tolalar sanoati uchun xom ashyo hisoblanadi.

Xuddi shunday, temir molibdat metanolning formaldegidga selektiv oksidlanishini katalizlaydi.

Pigmentlar

-Molibden pigmentlarning hosil bo'lishida ishtirok etadi. Masalan, molibden apelsin qo'rg'oshin xromat, qo'rg'oshin molibdat va qo'rg'oshin sulfat bilan birga cho'kishi natijasida hosil bo'ladi.

Bu turli xil haroratlarda barqaror, yorqin qizil, to'q sariq yoki qizil-sariq ranglarda ko'rinadigan engil pigment. Bo'yoq va plastmassa tayyorlashda, shuningdek kauchuk va keramika buyumlarida ishlatiladi.

Molibdat

-Molibdat korroziya inhibitori hisoblanadi. Natriy molibdat keng pH oralig'ida temperaturali po'latlarning korroziyasini oldini olish uchun xromat o'rnini bosuvchi sifatida ishlatilgan.

-U suv sovutgichlarida, konditsionerlarda va isitish tizimlarida ishlatiladi. Molibdatlar shuningdek gidravlik tizimlarda va avtomobilsozlik texnikasida korroziyani oldini olish uchun ishlatiladi. Shuningdek, korroziyani inhibe qiluvchi pigmentlar bo'yoqlarda qo'llaniladi.

-Molibdat yuqori erish temperaturasi, past issiqlik kengayish koeffitsienti va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli yorug'lik sanoati tomonidan ishlatiladigan lentalar va iplarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

-Yarimo'tkazgichli anakartlarda ishlatiladi; elektr energiyasida; shishani eritish uchun elektrodlar; yuqori haroratli pechlar uchun kameralar va quyosh batareyalari va tekis ekranlarni qoplash uchun katodlar.

- Va shuningdek, molibdat safirni qayta ishlash sohasidagi barcha odatiy jarayonlar uchun krujkalar ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Chelik bilan qotishmalar

-Molibden yuqori harorat va bosimga chidamli po'lat bilan qotishmalarda ishlatiladi. Ushbu qotishmalar qurilish sohasida va samolyotlar va avtomobillar uchun ehtiyot qismlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

-Molibdat, hatto 2% gacha bo'lgan konsentrasiyalarda ham, uning po'lat bilan qotishmasini korroziyaga yuqori qarshilik ko'rsatadi.

Boshqa maqsadlar

-Molibdat aerokosmik sanoatida ishlatiladi; LCD ekranlarni ishlab chiqarishda; suvni tozalashda va hatto lazer nurlarini qo'llashda.

-Molibdat disulfid o'z-o'zidan yaxshi moylash materialidir va moylash materiallari bilan metallarning o'zaro ta'sirida haddan tashqari bosimga chidamlilik xususiyatlarini beradi.

Yog 'moylari metallarning yuzasida kristalli qatlam hosil qiladi. Buning natijasida yuqori haroratda ham metall metall ishqalanish minimal darajaga tushiriladi.

Volfram (lotincha "Wolframium" so'zidan olingan bo'lib, "bo'ri-shlak" degan ma'noni bildiradi, ya'ni volfram birinchi marta kashf qilinganida metall rudalaridagi zararli qo'shimcha deb hisoblangan va kashf etilganidan keyin 100 yil mobaynida volfram umuman ishlatilmagan) - D. I. Mendeleyev davriy sistemasining VI guruh elementi; tartib raqami 74, atom massasi 183,84; oq-kumush rangli, qiyin suyuqlanuvchi ogʻir metall. Tabiiy volfram massa soni 180 (0,16%), 182 (26,35%), 183 (14,32%), 184 (30,68%) va 186 (28,49%) boʻlgan beshta barqaror izotop aralashmasidan iborat.

1781 yilda shved kimyogari Volfram Volfram Sheele Volframni tungsten minerali (keyinroq esa sheelit) dan volfram angidridi WO, sifatida ajratib olgan. 1783 yilda ispan kimyogarlari aka-uka d’ Elxuyarlar \UO3ni volframit mineralidan va uni uglerod bilan qaytarib, metallning oʻzini olishdi va uni Volfram deb atashdi. Volfram uzok yillar davomida sanoat miqyosida qoʻllanilmay keldi. Tabiatda kam tarqalgan boʻlib, Yer poʻstidagi miqdori ogʻirligi jihatidan 110-4%. Mineral holida asosan volframatlar sifatida uchraydi. Bulardan volframit (Fe, Mn) WO, va sheelit CaWO4 sanoat ahamiyatiga ega.

Volfram kub shaklida kristallanadi, zichligi 19,3 g/sm3, suyuqlanish temperaturasi 3380+10*, qaynash temperaturasi 5900°. 400-500° da W havoda sezilarli darajada WO, gacha oksidlanadi, Suv bugʻlari 600° dan yuqorida uni WQj gacha oksidlaydi. Galogenlar, oltingugurt, uglerod, kremniy va bor Volfram bilan yuqori temperaturada (ftor esa kukun holatdagi Volfram bilan xona temperaturasida) reaksiyaga kirishadi. Vodorod bilan suyuqlanish temperaturasigacha reaksiyaga kirishmaydi; azot bilan 1500° dan yuqorida nitrid hosil qiladi. Oddiy sharoitda Volfram xlorid, sulfat, nitrat va ftorid kislotalar hamda zar suvi taʼsiriga chidamli; 100° da ular bilan bir oz reaksiyaga kirishadi; Ftorid va nitrat kislotalar aralashmasida tez eriydi. Volfram oʻz birikmalarida 2 dan 6 gacha valentli boʻlib, yuqori valentlilari barqaror.