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Molibdênio (Mo)

O molibdênio é um metal de transição de elevado ponto de fusão e, por isso, é utilizado como aditivo em ligas metálicas. Também é um nutriente essencial para os vegetais.
Pessoa segurando um cubo preto com laranja com o símbolo, o número atômico e a massa do elemento químico molibdênio.
O molibdênio é um elemento químico muito utilizado com a função de aditivo em ligas metálicas.

O molibdênio é um metal de transição de número atômico 42, localizado no grupo 6 da Tabela Periódica. Esse metal tem aspecto brilhante clássico e possui o sexto ponto de fusão mais elevado entre os elementos químicos.

Em razão da alta resistência térmica, o molibdênio possui como principal aplicação a função de aditivo em ligas metálicas, atribuindo a elas elevada resistência mecânica, resistência à corrosão e maior dureza.

O molibdênio provém de minerais, como a molibdenita, e desempenha papel fundamental no desenvolvimento de plantas, por fazer parte do sistema responsável pela fixação de nitrogênio atmosférico.

Leia também: Titânio — outro metal de transição que agrega valor a ligas metálicas

Resumo sobre molibdênio

  • O molibdênio é um metal de transição de número atômico 42.
  • Está localizado no grupo 6 da Tabela Periódica.
  • Possui aspecto metálico típico e se destaca pelo elevado ponto de fusão (4639 °C).
  • A principal aplicação desse metal é como aditivo em ligas metálicas, fornecendo maior resistência mecânica e térmica, e tornando a liga menos suscetível à corrosão.
  • O molibdênio ocorre na natureza combinado a minerais, como a molidenita.
  • O molibdênio é um nutriente essencial às plantas e aos animais.
  • Nas plantas, participa do mecanismo de fixação de nitrogênio.
  • Feijão, ervilha e lentilha são alimentos ricos em molibdênio.

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Propriedades do molibdênio

  • Símbolo: Mo
  • Número atômico: 42
  • Massa atômica: 95,95 u
  • Configuração eletrônica: [Kr] 4d5 5s1
  • Estado físico: sólido (20 °C)
  • Ponto de fusão: 2622 °C
  • Ponto de ebulição: 4639 °C
  • Densidade: 10,2 g cm-3
  • Eletronegatividade: 2,16 (escala de Pauling)
  • Série química: elemento de transição
  • Localização na Tabela Periódica: grupo 6, período 5, bloco d.
  • Isótopos naturais: 92Mo (14,5%), 94Mo (9,2%), 95Mo (15,8%), 96Mo (16,7%), 97Mo (9,6%), 98Mo (24,4%), 100Mo (9,8%).

Características do molibdênio

O molibdênio é um elemento metálico de número atômico 42, pertencente ao grupo 6 da Tabela Periódica. Possui aparência metálica prateada, bastante brilhante.

Amostras de molibdênio, um metal de aparência metálica prateada, bastante brilhante.
O molibdênio apresenta aspecto metálico característico.

Em razão do alto ponto de fusão do molibdênio, esse metal é normalmente manuseado sob a forma de pó, pois o processo de fusão e moldagem é muito dispendioso. Por isso, é comum que itens de molibdênio sejam formados pela compressão do pó sob altas pressões.

Molibdênio em pó.
É comum a comercialização do molibdênio em pó, em razão de seu alto ponto de fusão.

O molibdênio é quimicamente muito semelhante ao elemento químico tungstênio.

Frente ao oxigênio, não é reativo em temperatura ambiente, mas combina-se com ele acima de 600 °C, para a formação de óxidos, como o trióxido de molibdênio (MoO3).

O molibdênio suporta bem ataques ácidos, exceto pela mistura entre ácido nítrico e fluorídrico concentrados. No entanto, é suscetível ao ataque de misturas alcalinas oxidantes.

Na natureza, o molibdênio é formado por uma mistura de sete isótopos.

Onde o molibdênio é encontrado?

O molibdênio pode ser considerado um elemento relativamente raro, sendo o 54° elemento mais abundante da crosta terrestre.

Ele não ocorre livre na natureza, mas sim combinado a outras substâncias em diferentes minerais, sendo o principal deles a molibdenita, composta majoritariamente por dissulfeto de molibdênio (MoS2).

A molibdenita, principal fonte de molibdênio, ocorrendo em contato com outro mineral.
A molibdenita ocorrendo em contato com outro mineral.

Outros minerais que contêm o molibdênio são os molibdatos de chumbo (PbMoO4), o mineral wulfenita e o molibdato de magnésio (MgMoO4).

As principais regiões em que se encontra o molibdênio é a China, os EUA, o Chile, o México e o Peru.

Durante a extração de tungstênio e cobre de fontes naturais, uma porção de molibdênio também pode ser obtida.

Muitas enzimas contêm molibdênio em sua composição, e são utilizadas por diversas bactérias para romper a ligação química da molécula de N2 da atmosfera, permitindo a fixação de nitrogênio. Essa é uma das etapas do ciclo do nitrogênio e é especialmente relevante para as plantas.

Ilustração representando o ciclo do nitrogênio, no qual o molibdênio participa da fixação de nitrogênio atmosférico.
O molibdênio participa da fixação de nitrogênio atmosférico, uma das etapas do ciclo do nitrogênio.

Obtenção do molibdênio

O molibdênio é obtido de minérios encontrados na natureza, sendo o mais relevante deles a molibdenita.

A molibdenita é um minério processado por torrefação. Isso ocorre de forma que esse minério é extraído e concentrado, em seguida é torrado com excesso de ar e em elevadas temperaturas (acima de 700 °C), formando o trióxido de molibdênio (MoO3):

\(2\ {MoS}_2+7\ O_2\longrightarrow2\ {MoO}_3+4\ {SO}_2\)

A rota de síntese selecionada dependerá da aplicação final requerida. O MoO3 pode ser purificado e reduzido diretamente ao metal molibdênio puro com reação com gás hidrogênio. Uma segunda alternativa é combiná-lo com amônia (NH3), formando molibdatos solúveis em água:

\({MoO}_3+2\ {NH}_4OH\longrightarrow{({NH}_4)}_2\ {MoO}_4+H_2O\)

Por fim, uma terceira alternativa é empregar a reação aluminotérmica, em que alumínio é adicionado ao MoO3 na presença de ferro, originando o ferromolibdênio, material base para a formação de ligas metálicas de alta resistência.

Para que serve o molibdênio?

Um dos principais usos do molibdênio é na composição de ligas metálicas, pois promove a elevação da resistência, dureza, condutividade elétrica. Esse metal também torna as ligas metálicas mais resistentes à corrosão e ao desgaste. As funções atribuídas às ligas metálicas decorrem da alta resistência térmica do molibdênio.

Aços inoxidáveis usados em produtos farmacêuticos, odontológicos e em peças para acabamento automotivo são preparados com quantidades específicas de molibdênio.

Dentista segurando utensílios odontológicos feitos de aço inoxidável aditivado com molibdênio.
O aço inoxidável de utensílios odontológicos é uma liga metálica aditivada com molibdênio.

As ligas metálicas enriquecidas com molibdênio são empregadas na fabricação de peças de motores, brocas, lâminas de serra, fornos e peças que sofrerão aquecimento. Em razão da semelhança com o tungstênio, o molibdênio também é usado como ânodo em alguns equipamentos que usam raios X, como equipamento de análise química, ou na área médica.

Vista aproximada de uma ferramenta de corte de alta precisão feita com ligas enriquecidas com molibdênio.
Ferramentas de corte de alta precisão utilizam ligas enriquecidas com molibdênio.

Quando combinado ao enxofre, tem-se o dissulfeto de molibdênio, espécie muito parecida com o grafite e empregada como lubrificante sólido ou como aditivo para graxas e óleos.

O molibdênio puro ainda pode ser usado como fertilizante em culturas específicas, como a couve-flor.

Veja também: Níquel — outro elemento químico muito utilizado na fabricação de aço inoxidável

Alimentos ricos em molibdênio

O molibdênio é um nutriente essencial para animais e plantas.  Pode ser encontrado em leguminosas, tais como feijão, ervilha e lentilhas e outros grãos. Também são fontes desse nutriente bifes de fígado e leite. Além disso, alguns vegetais de coloração verde escura possuem teor significativo de molibdênio.

Alimentos ricos em molibdênio.
Leguminosas e fígado são importantes fontes de molibdênio.

A quantidade de molibdênio nos alimentos de fontes vegetais está associada à qualidade do solo e concentração de molibdênio no solo e na água de irrigação.

Precauções com o molibdênio

O molibdênio não é tóxico em pequenas quantidades para humanos. Os humanos necessitam de molibdênio na dieta, em quantidade entre 0,12 g e 0,24 g. Ao menos quatro enzinas do corpo humano demandam esse elemento, que também é um nutriente essencial para as plantas. Não há informações sobre toxicidade aguda dele.

Alguns estudos indicam que alta ingestão diária de molibdênio pode afetar pulmões, rins e fígado, causando o desenvolvimento de gota. Por outro lado, a deficiência desse nutriente pode estar associada ao desenvolvimento de quadros de câncer.

História do molibdênio

O molibdênio demorou a ser reconhecido como um novo elemento, pois seu mineral de origem, a molibdenita, é um minério macio e de cor escura, muito semelhante ao grafite.

Outros cientistas consideravam a molibdenita como um mineral contendo chumbo, em razão de sua aparência escura, muito semelhante à galena. Apenas em 1778, Carl Scheele analisou o material e concluiu que não se tratava nem de chumbo nem de grafite, sem ainda conseguir determinar a sua composição química.

O cientista Peter Jacob Hjelm foi quem descobriu o molibdênio metálico em 1781. Ele adicionou água ao material desconhecido, formando uma substância ácida (conceito já conhecido à época), e então misturou o ácido formado ao carbono e ao óleo de linhaça. A pasta formada foi aquecida, e obteve-se o molibdênio metálico por meio de uma reação de redução.

Muitas décadas após o reconhecimento do molibdênio como metal, ele não foi utilizado em larga escala, por diversos fatores, principalmente pela dificuldade de extração. Com o avanço das tecnologias metalúrgicas, novas aplicações para esse elemento foram sendo descobertas.

Durante a Primeira Guerra Mundial, a demanda por molibdênio aumentou, em razão de seu uso para a blindagem de veículos em tanques de guerra e para os revestimentos do armamento.

Curiosidades sobre o molibdênio

  • Cerca de 50 enzimas diferentes utilizadas por animais e plantas contêm molibdênio.
  • Uma das enzimas mais importantes para as plantas, a nitrogenase (encontrada em bactérias fixadoras de nitrogênio), possui molibdênio em sua estrutura.
  • O nome molibdênio deriva do termo grego molybdos, que significa “chumbo”, pois, inicialmente, o molibdênio era confundido com o elemento químico chumbo.
  • O molibdênio possui o sexto mais elevado ponto de fusão entre os elementos químicos conhecidos.
Publicado por Ana Luiza Lorenzen Lima

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