Molibdênio (Mo)

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.

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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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.