மாலிப்டினம் (Mo): தேர்வு நோக்குடைய ஆய்வு வழிகாட்டி

அறிமுகம்

மாலிப்டினம் (Mo) என்பது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 6 மற்றும் தொடர் 5 இல் அமைந்துள்ள ஒரு முக்கியமான இடைநிலை உலோகம் ஆகும். அதன் தனித்துவமான எலக்ட்ரான் அமைப்பும், அதனால் ஏற்படும் வேதியியல் பண்புகளும், பல்வேறு உயர் செயல்திறன் பொருட்கள், தொழில்துறை வினையூக்கம் மற்றும் அடிப்படை உயிரியல் செயல்முறைகளில் இன்றியமையாத பங்குகளை வகிக்க உதவுகின்றன. d-தொகுதி தனிம வேதியியல் மற்றும் அதன் நிஜ-உலகப் பயன்பாடுகளைப் பற்றிய முழுமையான புரிதலுக்கு மாலிப்டினத்தைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

CBSE/JEE விரைவு திருத்தக் குறிப்புகள்

• அணு எண் (Z): 42
• அணு நிறை (A): 95.96 g/mol
• தொகுதி: 6
• தொடர்: 5
• தொகுதி: d-தொகுதி (இடைநிலைத் தனிமம்)
• இயல்பு: வெள்ளி-வெண்மை, பளபளப்பானது, அதிக உருகுநிலை (2896 K), அதிக அடர்த்தி (10.22 g/cm³), அரிப்பிற்கு மிக அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது.
• பொதுவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள்: +2, +3, +4, +5, +6. +6 ஆக்சிஜனேற்ற நிலை மிகவும் நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது மற்றும் பொதுவானது.
• எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் (பாலிங்): 2.16
• திட்ட மின்முனை ஆற்றல் (Mo³⁺/Mo): -0.2 V (அமிலக் கரைசல்)

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் பிணைப்புப் பண்புகள்

அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு

மாலிப்டினம் ஒரு வழக்கத்திற்கு மாறான எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் காட்டுகிறது, இது பகுதி நிரப்பப்பட்ட 4d துணைக்கூடு மூலம் மேம்பட்ட நிலைப்புத்தன்மையை அடைகிறது: [Kr] 4d⁵ 5s¹

பிணைப்புப் பண்புகள்

• மாறுபடும் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள்: மாலிப்டினம் +2 முதல் +6 வரை பரந்த அளவிலான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளைக் காட்டுகிறது. இது இடைநிலை உலோகங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும், இது 5s மற்றும் 4d எலக்ட்ரான்கள் இரண்டும் பிணைப்பில் ஈடுபடுவதால் ஏற்படுகிறது. ஆறு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் (ஒரு 5s மற்றும் ஐந்து 4d எலக்ட்ரான்கள்) பிணைப்புகளை உருவாக்குவதால் +6 நிலை குறிப்பாக நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது.
• சகப்பிணைப்புத் தன்மை: அதிக ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் (எ.கா., MoO₃ மற்றும் மாலிப்டேட்டுகளில்), மாலிப்டினம் சேர்மங்கள் குறிப்பிடத்தக்க சகப்பிணைப்புத் தன்மையைக் காட்டுகின்றன.
• அணைவுச் சேர்ம உருவாக்கம்: ஒரு d-தொகுதி தனிமமாக, மாலிப்டினம் பல்வேறு ஈந்தணைவிகளுடன் (ligands) பல அணைவுச் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது, இது எலக்ட்ரான் இணைகளை ஏற்க அதன் வெற்று d-ஆர்பிட்டல்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

முக்கியமான வேதியியல் வினைகள்

1. ஆக்சிஜனுடன் வினை (மாலிப்டினம் டிரைஆக்சைடு உருவாக்கம்): மாலிப்டினம் வெப்பப்படுத்தும் போது ஆக்சிஜனுடன் எளிதில் வினைபுரிந்து மாலிப்டினம்(VI) ஆக்சைடு (மாலிப்டினம் டிரைஆக்சைடு) உருவாக்குகிறது, இது அதன் மிகவும் நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட ஆக்சைடு ஆகும். 2Mo(s) + 3O₂(g) → 2MoO₃(s)

2. அமிலங்களுடன் வினை:

   • ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யாத அமிலங்கள் (எ.கா., நீர்த்த HCl, நீர்த்த H₂SO₄): மாலிப்டினம் பொதுவாக சாதாரண சூழ்நிலைகளில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யாத அமிலங்களின் தாக்குதலுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது.
   • ஆக்சிஜனேற்ற அமிலங்கள் (எ.கா., சூடான அடர் HNO₃, சூடான அடர் H₂SO₄): மாலிப்டினம் வலுவான ஆக்சிஜனேற்ற அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து, பொதுவாக மாலிப்டினம் டிரைஆக்சைடு அல்லது மாலிப்டிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது, இது பின்னர் நீர் நீக்கம் செய்யப்பட்டு MoO₃ ஆக மாறுகிறது. Mo(s) + 6HNO₃(conc.) → MoO₃(s) + 6NO₂(g) + 3H₂O(l)

3. காரங்கள் உடன் வினை (மாலிப்டேட்டுகள் உருவாக்கம்): மாலிப்டினம் டிரைஆக்சைடு (MoO₃) ஒரு அமில ஆக்சைடு ஆகும், மேலும் இது வலுவான நீர்க்காரங்களுடன் வினைபுரிந்து மாலிப்டேட்டுகளை உருவாக்குகிறது, இதில் மாலிப்டினம் +6 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் உள்ளது. MoO₃(s) + 2NaOH(aq) → Na₂MoO₄(aq) + H₂O(l) (சோடியம் மாலிப்டேட்)

4. ஆக்ஸிஜனேற்ற-ஒடுக்கப் பண்பு (எடுத்துக்காட்டு - மாலிப்டேட்டின் ஒடுக்கம்): மாலிப்டினம் சேர்மங்கள் ஆக்ஸிஜனேற்ற-ஒடுக்கப் பண்புகளைக் காட்டுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, அமிலக் கரைசல்களில், மாலிப்டேட் (+6 நிலையில் உள்ள Mo) ஒடுக்கப்படலாம். MoO₄²⁻(aq) + 2H⁺(aq) + 2e⁻ → MoO₃(s) + H₂O(l) (+6 இலிருந்து +4 ஆக ஒடுக்கம்)

தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்

தொழில்துறை முக்கியத்துவம்

• கலப்புலோகங்கள்: மாலிப்டினத்தின் முதன்மைப் பயன்பாடு எஃகு கலப்புலோகங்களில் உள்ளது, இது வலிமை, கடினத்தன்மை, விறைப்புத்தன்மை, பற்றவைப்புத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. இது அதிவேக எஃகுகள், கருவி எஃகுகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளில் முக்கியமானது.
• வினையூக்கிகள்: மாலிப்டினம் சேர்மங்கள், குறிப்பாக ஆக்சைடுகள் மற்றும் சல்பைடுகள், பெட்ரோலியத் தொழிலில் (எ.கா., எரிபொருட்களிலிருந்து கந்தகத்தை நீக்க ஹைட்ரோடெசல்பரைசேஷன்) மற்றும் வேதியியல் தொகுப்பில் வினையூக்கிகளாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• மசகு எண்ணெய்: மாலிப்டினம் டிசல்ஃபைட் (MoS₂) ஒரு சிறந்த திட மசகு எண்ணெய் ஆகும், இது குறைந்த உராய்வு குணகம் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் நிலைப்புத்தன்மைக்காக மதிக்கப்படுகிறது.
• வர்ணங்கள்: ஈய மாலிப்டேட் ஒரு பிரகாசமான ஆரஞ்சு வர்ணமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மாலிப்டினம் ஆரஞ்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது.
• மின்னணுவியல்: மாலிப்டினம் மெல்லிய-படல டிரான்சிஸ்டர்கள், சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் இடைஇணைப்புகளாகப் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

உயிரியல் முக்கியத்துவம்

• அத்தியாவசிய நுண்தனிமம்: மாலிப்டினம் கிட்டத்தட்ட அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் ஒரு அத்தியாவசிய நுண்தனிமம் ஆகும், பல்வேறு வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளில் இது ஒரு முக்கிய பங்கை வகிக்கிறது.
• என்சைம் இணை காரணி: இது பல அத்தியாவசிய உலோக என்சைம்களில் ஒரு இணை காரணியாக செயல்படுகிறது, குறிப்பாக:
  • நைட்ரஜனேஸ்: நைட்ரஜன்-நிலைப்படுத்தும் பாக்டீரியாக்களில் காணப்படுகிறது, இந்த என்சைம் வளிமண்டல நைட்ரஜனை (N₂) அம்மோனியாவாக (NH₃) மாற்றுவதற்கு முக்கியமானது, இது புரதத் தொகுப்புக்கு தாவரங்களால் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு வடிவம்.
  • சல்ஃபைட் ஆக்சிடேஸ்: விலங்குகளில், இந்த என்சைம் தீங்கு விளைவிக்கும் சல்ஃபைட்டை சல்ஃபேட்டாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதன் மூலம் நச்சு நீக்குகிறது.
  • சாந்தின் ஆக்சிடேஸ்: பியூரின் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஈடுபட்டுள்ளது, ஹைபோசாந்தின் மற்றும் சாந்தின் ஆகியவற்றை யூரிக் அமிலமாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதை வினையூக்குகிறது.
• வேளாண் தாக்கம்: நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தலில் அதன் பங்கு காரணமாக, பயிர் விளைச்சலுக்கு, குறிப்பாக பருப்பு வகைகளில் மாலிப்டினம் முக்கியமானது. மண்ணில் மாலிப்டினம் குறைபாடு தாவர வளர்ச்சியைக் கணிசமாக குறைக்கும்.