Trióxido de molibdeno
Trióxido de molibdeno describe una familia de compuestos inorgánicos con la fórmula MoO3(H2O)n donde n = 0, 1, 2. El compuesto anhidro se produce a mayor escala que cualquier compuesto de molibdeno, ya que es el principal intermedio producido cuando se purifican los minerales de molibdeno. El óxido anhidro es un precursor del metal molibdeno, un importante agente de aleación. También es un importante catalizador industrial. Es un sólido amarillo, aunque las muestras impuras pueden aparecer de color azul o verde.
El trióxido de molibdeno se presenta como un mineral raro, molibdita.
Estructura
En la fase gaseosa, tres átomos de oxígeno están unidos al átomo central de molibdeno. En estado sólido, el MoO3 anhidro está compuesto de capas de octaedros de MoO6 distorsionados en un cristal ortorrómbico. Los octaedros comparten bordes y forman cadenas que están entrecruzadas por átomos de oxígeno para formar capas. Los octaedros tienen un enlace corto de molibdeno-oxígeno con un oxígeno que no forma puente. También se conoce una forma metaestable (β) de MoO3 con una estructura similar a WO3.
Preparación y reacciones principales
MoO3 se produce industrialmente tostando el mineral molibdenita (disulfuro de molibdeno), el principal mineral del molibdeno:
- 2 MoS2 + 7 O2 → 2 MoO3 + 4 SO2
Se aplican procedimientos similares a la recuperación de molibdeno de catalizadores gastados. El trióxido resultante se puede purificar por sublimación. La síntesis de laboratorio del dihidrato implica la acidificación de soluciones acuosas de molibdato de sodio con ácido perclórico:
- Na2MoO4 + H2O + 2 HClO4 → MoO3·2H2O + 2 NaClO4
El dihidrato pierde agua fácilmente para dar el monohidrato. Ambos son amarillo brillante en color. El trióxido de molibdeno se disuelve ligeramente en el agua para dar "ácido molibídico". En base, se disuelve para permitir la anión de molibdato.
Usos
El trióxido de molibdeno se utiliza para fabricar molibdeno metálico:
- MoO3 + 3 H2 → Mo + 3 H2O
El trióxido de molibdeno también es un componente del cocatalizador utilizado en la producción industrial de acrilonitrilo mediante la oxidación de propeno y amoníaco.
Debido a su estructura en capas y la facilidad del acoplamiento Mo(VI)/Mo(V), el MoO3 es de interés en dispositivos y pantallas electroquímicos. Se ha descrito como "el TMO [óxido de metal de transición] más utilizado en aplicaciones de electrónica orgánica... se evapora a una temperatura relativamente baja (~400 °C)". Tiene propiedades electrónicas y químicas favorables para su uso como capas de interfaz, dopantes tipo p y materiales de transporte de huecos en OLED, células solares orgánicas y células solares de perovskita, especialmente cuando se forma un contacto óhmico con semiconductores orgánicos.
Fuentes citadas
- Haynes, William M., ed. (2011). CRC Manual de Química y Física (92a edición). CRC Prensa. ISBN 978-1439855119.