Molibdênio (Mo)

O molibdênio, número atômico 42, é um metal de transição pertencente ao grupo 6 da Tabela Periódica. Possui propriedades químicas muito semelhantes ao outro elemento do seu grupo, o tungstênio, destacando-se o alto ponto de fusão e a boa resistência à corrosão ácida. O molibdênio é comumente extraído do mineral molibdenita, de fórmula MoS₂.

Esse elemento é um importante agente de formação de ligas metálicas, visto que melhora consideravelmente as propriedades físicas e químicas das ligas em que está presente. Também tem papel fundamental no campo dos catalisadores. Outro ponto importante do molibdênio é a sua presença em enzimas essenciais para alguns sistemas biológicos, o que o torna um micronutriente necessário para o crescimento de plantas, principalmente as leguminosas.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre molibdênio
• 2 - Propriedades do molibdênio
• 3 - Características do molibdênio
• 4 - Onde o molibdênio pode ser encontrado?
• 5 - Obtenção do molibdênio
• 6 - Aplicações do molibdênio
• 7 - História do molibdênio

Resumo sobre molibdênio

• O molibdênio é um metal branco-prateado pertencente ao grupo 6 da Tabela Periódica.

• Suas propriedades químicas são semelhantes às do tungstênio, como o alto ponto de fusão e a boa resistência química para alguns compostos.

• É geralmente extraído da molibdenita, um mineral de fórmula MoS₂.

• Entre os seus usos, destaca-se o seu grande papel como melhorador de propriedades físicas e químicas de ligas metálicas, incluindo o aço.

• Também tem grande importância na composição de catalisadores e atua em diversas enzimas essenciais.

• É um micronutriente para as plantas, principalmente as leguminosas.

• Foi descoberto pelo farmacêutico sueco Carl Wilhelm Scheele.

Propriedades do molibdênio

• Símbolo: Mo.

• Número atômico: 42.

• Massa atômica: 95,96 u.m.a.

• Eletronegatividade: 2,16.

• Ponto de fusão: 2623 °C.

• Ponto de ebulição: 4639 °C.

• Densidade: 10,22 g.cm^-3 (a 20 °C).

• Configuração eletrônica: [Kr] 5s¹ 4d⁵.

• Série Química: grupo 6, metais de transição.

Características do molibdênio

O molibdênio, em sua forma metálica, apresenta uma coloração cinza-prateada, sendo considerado um metal de grande dureza. De modo geral, suas características físico-químicas são próximas às do tungstênio, elemento que se encontra no mesmo grupo, mas em um período abaixo.

Entre essas semelhanças está o alto ponto de fusão, sendo que o maior deles, dentre os metais da Tabela Periódica, é o do tungstênio. O molibdênio possui o terceiro maior, ficando atrás do tântalo. Outro ponto em comum é a resistência ao ataque do gás oxigênio em temperatura ambiente, sendo necessária uma maior temperatura para que a reação ocorra. Contudo, os halogênios (flúor, cloro, bromo e iodo) conseguem oxidá-lo com facilidade.

O molibdênio apresenta boa resistência aos ácidos de forma geral, mas é rapidamente atacado por bases fundidas na presença de agentes oxidantes.

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Onde o molibdênio pode ser encontrado?

Comercialmente, a principal fonte do molibdênio é a molibdenita, de fórmula molecular MoS₂. Contudo, fontes secundárias de molibdênio também são possíveis, por meio dos minerais wulfenita (PbMoO₄) e powelita (Ca(MoW)O₄).

Também é possível obter molibdênio como subproduto da mineração de outros metais, como é o caso do cobre e do tungstênio. Os principais produtores de molibdênio são China, Estados Unidos, Chile, Peru e México.

Obtenção do molibdênio

Diversas técnicas podem ser empregadas para a obtenção do molibdênio metálico, contudo, comercialmente, o metal é produzido a partir lixiviação (lavagem) amoniacal (solução de amônia). Nesse processo, o molibdênio da molibdenita é convertido a MoO₃ (óxido de molibdênio VI) por meio de um grande aquecimento. Esse óxido é lixiviado pela solução de amônia a fim produzir uma solução rica em molibdênio e com menores índices de impureza.

O molibdênio é precipitado na forma de molibdato de amônio e então calcinado (técnica em que se coloca a amostra em um forno de altíssima temperatura). Durante a calcinação, o molibdato de amônio é convertido a MoO₃, só que dessa vez puro.

Assim, o molibdênio metálico é produzido por meio da redução do MoO₃ (pulverizado) com gás hidrogênio. A partir daí, o pó de molibdênio metálico pode ser usado para a fabricação de lingotes ou outros produtos.

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Aplicações do molibdênio

Dado o seu alto ponto de fusão, o molibdênio é utilizado na confecção de tipos de aço e outras ligas metálicas, com o intuito de produzir uma liga mais dura, forte, com mais resistência mecânica, térmica e corrosiva.

O molibdênio desempenha um papel muito importante como catalisador. Boa parte da gasolina e do diesel utilizados atualmente agridem menos o meio ambiente se comparados a tempos anteriores, graças a uma redução dos níveis de enxofre presentes no petróleo, que se tornou mais viável por conta da utilização de catalisadores de sulfeto de molibdênio. Os catalisadores à base de óxidos de molibdênio também têm grande importância na indústria, pois auxiliam na conversão seletiva do álcool a aldeído.

Contudo, a utilização das propriedades do molibdênio como catalisador não é algo exclusivo dos seres humanos. Há muito tempo, bem antes da existência dos seres humanos, processos naturais já eram catalisados por enzimas que possuíam molibdênio (e ainda são). Um deles é a conversão do gás nitrogênio atmosférico em amônia. Em laboratório, condições severas são necessárias, como uma temperatura na faixa de 300 °C e 200 bar de pressão, aproximadamente (cerca de 197 vezes a pressão atmosférica a nível do mar).

Porém, como percebido no ciclo do nitrogênio, bactérias fixadoras de nitrogênio fazem o mesmo processo sob condições naturais, por causa da enzima nitrogenase, a qual contém átomos de molibdênio em seu sítio ativo.

Aliás, devido à relação com a fixação do nitrogênio é que o molibdênio é considerado um micronutriente essencial para o desenvolvimento das plantas. As leguminosas, por exemplo, demandam maiores quantidades de molibdênio para assim suas bactérias (aqueles nódulos que se formam nas raízes) possam fixar o nitrogênio. O molibdênio também atua em espécies não leguminosas para que as molibdoenzimas possam regular a conversão de nitrato em proteínas (nitrato redutase).

Nós, seres humanos, possuímos quatro enzimas que possuem molibdênio: a sulfeto oxidase, a xantina oxidase, a aldeído oxidase e o componente redutor de amidoxima mitrocondrial (mARC).

História do molibdênio

Três minerais conhecidos desde tempos antigos, galena, molibdena e plumbago, eram sempre confundidos por conta de suas características semelhantes: todos eram macios, além de serem materiais escuros com brilho metálico. Antes do desenvolvimento da química moderna, métodos de manipulação dos três minerais eram comumente confundidos.

Por exemplo, como a galena (PbS) era conhecida por ser um minério de chumbo muito bom, acreditava-se também que a molibdena e o plumbago também teriam chumbo em sua constituição. Contudo, hoje se sabe que a molibdena (hoje conhecida como molibdenita) não passava de MoS₂, enquanto o plumbago é o que hoje conhecemos como o grafite mineral. Assim, com as sucessivas falhas em se obter chumbo por meio da molibdenita e do plumbago, estudos avançaram para tentar decifrar o que haveria nesses minérios.

Em 1776, o farmacêutico sueco Carl Wilhelm Scheele foi presenteado com uma amostra de molibdenita. Scheele, aos 33 anos, já era conhecido pelas descobertas do ácido fluorídrico, cloro, ácido tartárico, ácido arsênico e ácido úrico. Foi também o sueco quem primeiro caracterizou compostos de manganês e de bário. Sem dúvida alguma, Scheele era uma pessoa gabaritada para descobrir a composição da molibdenita.

Ao avaliar a molibdenita, Scheele não encontrou chumbo, mas conseguiu isolar uma substância até então desconhecida, o ácido molibdico, MoO₃·H₂O. Contudo, a redução do ácido molibdico para molibdênio metálico não era tão fácil assim. Eram necessários equipamentos mais sofisticados, os quais o farmacêutico não tinha em sua loja.

Assim, na capital sueca, Estocolmo, Scheele foi até Peter Jacob Hjelm, que acabou misturando o ácido molibdico com carvão e óleo de linhaça, aquecendo-os a uma alta temperatura. Após o processo, enfim, encontraram a primeira amostra de molibdênio metálico, na forma de pequenos grãos.

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química