Nombre: Molibdeno

Símbolo: Mo

Grupo: 6

Período: 5

Bloque: d

Categoría: Metales de transición

Número atómico: 42

Masa atómica:  95,95 u

Electrones por capa: 2, 8, 18, 13, 1

Electronegatividad: 2,16

Densidad: 10,28 gr/cc

Punto de Fusión: 2623 ºC

Punto de Ebullición: 4639ºC

Conductividad Térmica: 139 W (m·K) 

Conductividad Eléctrica: 2 × 10^7 S/m 

Orden Magnético: Paramagnético

Estado Ordinario: Sólido

Estados de Oxidación: -4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6

Dureza Mohs: 5,5

Dureza Vickers: 1530 MPa

Dureza Brinell: 1500 MPa

Isótopos más estables: Mo-92 (14,65%), Mo-94 (9,19%), Mo-95 (15,87%), Mo-96 (16,67%), Mo-97 (9,58%), Mo-98 (24,29%) y Mo-100 (9,74%)

Descubridor: Petter Hjelm (1781)

El nombre del Molibdeno se debe al mineral del que fue extraído por primera vez, la Molibdenita. Éste mineral, un El nombre actual del molibdeno tiene su origen en la molibdenita, un mineral de sulfuro de molibdeno (MoS₂) del que se extrajo por primera vez este metal de transición. La molibdenita, de apariencia oscura y brillante, guarda un sorprendente parecido con la galena (sulfuro de plomo) y el grafito puro, lo que llevó a confusiones históricas significativas. En inglés, el término “lead” se utiliza tanto para el plomo como, coloquialmente, para el grafito empleado en lápices, a pesar de que el grafito (una forma de carbono) y el plomo no tienen relación química, salvo por pertenecer al mismo grupo de la tabla periódica, donde el carbono encabeza la familia que incluye al plomo. Esta similitud visual entre la molibdenita, la galena y el grafito alimentó la creencia errónea de que la molibdenita contenía plomo o era una variante del grafito. El nombre “molibdeno” deriva del término griego “molybdos”, que significa “plomo”, reflejando esta confusión inicial, ya que los antiguos asociaban el mineral con el plomo debido a su apariencia.

En 1754, el químico sueco Bengt Qvist investigó la molibdenita en un intento de extraer plomo, pero concluyó que este mineral no contenía dicho elemento, marcando un primer paso hacia la clarificación de su naturaleza. Años más tarde, en 1778, el renombrado químico germano-sueco Carl Wilhelm Scheele profundizó en el estudio de la molibdenita y determinó que no solo carecía de plomo, sino que tampoco era una forma de grafito, como se había especulado. Scheele propuso que el mineral contenía un elemento químico completamente nuevo, hasta entonces desconocido para la ciencia. En 1781, su compatriota Peter Jacob Hjelm logró aislar el metal puro mediante un proceso de reducción, confirmando la existencia del molibdeno como un elemento distinto. A pesar de que el nombre “molibdeno” tiene un origen etimológico erróneo, ligado a la antigua confusión con el plomo, y de ser un término complejo de pronunciar, se mantuvo como el nombre definitivo del elemento, un testimonio de su fascinante historia de descubrimiento.

Este proceso de identificación no solo esclareció la naturaleza del molibdeno, sino que también destacó su importancia en la química y la metalurgia modernas. La molibdenita, además de ser la principal fuente de molibdeno, sigue siendo valorada en la industria, no solo por el metal en sí, sino también por sus aplicaciones como lubricante de alta temperatura gracias al disulfuro de molibdeno, que rivaliza con el grafito en propiedades de baja fricción. La historia del molibdeno, desde su confusión con otros minerales hasta su reconocimiento como un elemento clave en aceros inoxidables, superaleaciones y catalizadores, refleja el avance de la ciencia química en el siglo XVIII y su impacto en las tecnologías actuales, consolidando al molibdeno como un material indispensable en la industria moderna.

Es un metal de transición de color gris oscuro y brillo moderado, destaca en la metalurgia por su excepcional combinación de dureza, con un valor de 5,5 en la escala Mohs, y una ductilidad que lo diferencia de otros elementos de su grupo, como el cromo y el wolframio. Este metal presenta una notable resistencia a la corrosión, una propiedad que lo convierte en un componente esencial en la fabricación de aceros inoxidables y superaleaciones de alto rendimiento. Incluso en concentraciones tan bajas como el 2%, el molibdeno actúa como un potente agente anticorrosivo, protegiendo al acero frente a entornos agresivos, como los expuestos a productos químicos o agua salada. En los aceros inoxidables de mayor calidad, su contenido puede incrementarse hasta un 8%, mientras que en superaleaciones avanzadas, especialmente aquellas basadas en níquel o cobalto para aplicaciones aeronáuticas y en turbinas de alta temperatura, el molibdeno puede representar entre un 20% y un 22% de la composición, proporcionando una resistencia mecánica y térmica sobresaliente.

El molibdeno desempeña dos funciones principales en la industria metalúrgica. En primer lugar, su capacidad para formar carburos estables lo hace ideal para incrementar la dureza y la resistencia al desgaste en aceros martensíticos y aceros rápidos, ampliamente utilizados en la fabricación de herramientas de corte, brocas y componentes industriales sometidos a grandes esfuerzos mecánicos. En segundo lugar, su papel como elemento aleante mejora significativamente la resistencia a la corrosión y la tenacidad en aceros inoxidables, lo que los hace imprescindibles en sectores como la construcción, la industria química y la ingeniería marina. El molibdeno es altamente compatible con metales como el níquel, el cobalto y el titanio, integrándose perfectamente en superaleaciones que soportan condiciones extremas, como las encontradas en motores de aviones o reactores nucleares. Sin embargo, no forma aleaciones con metales del bloque p ni con aquellos de la familia del cobre, como el cobre, la plata o el oro, debido a diferencias en sus estructuras químicas. En el caso del titanio, aunque la fusión es posible, el molibdeno se emplea principalmente como endurecedor, mejorando las propiedades mecánicas sin comprometer la ligereza del material.

A pesar de su relativa escasez en la corteza terrestre y su elevado costo, el molibdeno es un material indispensable en la metalurgia moderna debido a su versatilidad y propiedades únicas. Su uso no se limita a los aceros y superaleaciones; también encuentra aplicaciones en catalizadores químicos, como en la producción de fertilizantes, y en lubricantes de alta temperatura, donde compuestos como el disulfuro de molibdeno ofrecen un rendimiento excepcional. La combinación de estas características hace del molibdeno un recurso estratégico en industrias que requieren materiales de alta durabilidad, resistencia y estabilidad, consolidándolo como un pilar fundamental en la ingeniería de materiales avanzados.

El molibdeno, perteneciente al grupo 6 de la tabla periódica junto con el cromo y el wolframio, exhibe un comportamiento químico distintivo que lo hace esencial en la metalurgia avanzada, especialmente en la fabricación de aceros inoxidables y superaleaciones. A diferencia del cromo, el molibdeno es vulnerable a los ácidos oxidantes, como el ácido nítrico, que ataca vigorosamente su estructura, comprometiendo su integridad y formando óxidos o compuestos solubles que disuelven el metal. Esta sensibilidad a oxidantes fuertes, como el ácido nítrico concentrado, contrasta con su extraordinaria resistencia a los ácidos reductores, como el ácido clorhídrico (HCl) o soluciones con iones de cloro libres. Esta propiedad hace que el molibdeno sea un componente clave en la protección de aceros inoxidables contra la corrosión en entornos agresivos, como los encontrados en la industria química, petroquímica o marina, donde la exposición a cloruros y compuestos sulfurados es común.

La contribución del molibdeno a la resistencia a la corrosión por picado (pitting) es particularmente notable, ya que su efecto en el índice PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) es 3,3 veces superior al del cromo, lo que lo convierte en un aliado crítico para mejorar la durabilidad de los aceros en condiciones extremas. Esta característica marca la diferencia entre aceros inoxidables estándar, como el AISI 304, y los de mayor resistencia, como el AISI 316, que incorpora entre un 2% y un 3% de molibdeno en su composición. La presencia de molibdeno en el AISI 316, aunque incrementa ligeramente el costo, pasiva el acero frente al ataque corrosivo del agua marina y otros medios salinos, protegiéndolo contra la formación de picaduras y grietas inducidas por cloruros. Además, el molibdeno mejora la resistencia del acero frente a compuestos de azufre, como el ácido sulfúrico o gases sulfurados, lo que lo hace ideal para aplicaciones en refinerías, plantas de procesamiento químico y entornos industriales expuestos a agentes corrosivos.

Más allá de su papel en aceros inoxidables, el molibdeno es valorado en superaleaciones para aplicaciones de alta temperatura, como turbinas de aviación y reactores nucleares, donde su estabilidad química y mecánica bajo condiciones extremas es crucial. Su capacidad para resistir la corrosión en medios reductores, combinada con su habilidad para formar carburos que incrementan la dureza, lo convierte en un material versátil en la ingeniería de materiales. Aunque su susceptibilidad a ácidos oxidantes requiere un diseño cuidadoso en ciertas aplicaciones, el molibdeno sigue siendo un elemento indispensable en la industria moderna, proporcionando una combinación única de resistencia, durabilidad y protección contra la corrosión que pocos metales pueden igualar.

El molibdeno es un elemento clave en la metalurgia moderna debido a su extraordinaria resistencia a la corrosión, especialmente frente a cloruros y compuestos de cloro, así como por su capacidad para aumentar la dureza y la resistencia mecánica cuando se alea con el acero. Esta combinación de propiedades lo convierte en un componente esencial en la fabricación de aceros inoxidables y superaleaciones diseñadas para entornos exigentes, como la industria marina, química y petroquímica. En los aceros inoxidables, el molibdeno se incorpora en proporciones variables según la familia del acero y el propósito específico de la aleación. En los aceros ferríticos y martensíticos, se añade en pequeñas cantidades, típicamente entre el 0,5% y el 2%, para mejorar la retención del filo y la dureza, propiedades críticas en herramientas de corte, cuchillas y componentes industriales sometidos a desgaste intenso. Esta dureza adicional, que no se lograría únicamente con el cromo, resulta de la formación de carburos de molibdeno, que refuerzan la matriz del acero y mejoran su resistencia al desgaste mecánico.

En los aceros austeníticos y dúplex, el molibdeno desempeña un papel principalmente anticorrosivo, elevando significativamente la resistencia a la corrosión por picado (pitting) y por grietas en ambientes agresivos, como el agua marina o soluciones ricas en cloruros. Sorprendentemente, un contenido tan bajo como el 2% de molibdeno puede transformar radicalmente las propiedades de una aleación, aumentando su índice PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) hasta 3,3 veces más que el cromo, lo que asegura una mayor protección contra la corrosión localizada. Por ejemplo, la diferencia entre el acero inoxidable AISI 304 y el AISI 316 radica en la adición de un 2% a 3% de molibdeno en este último, lo que lo hace ideal para aplicaciones en entornos marinos, plantas desalinizadoras y equipos de procesamiento químico donde la exposición a cloruros es constante.

Además de su contribución a la resistencia a la corrosión, el molibdeno mejora el rendimiento de los aceros en condiciones de alta temperatura, un atributo crucial en aplicaciones como turbinas de aviación, reactores nucleares y hornos industriales. A diferencia de otros metales, el molibdeno permite que los aceros mantengan su resistencia mecánica y propiedades anticorrosivas incluso bajo temperaturas extremas, gracias a la formación de una capa de óxido superficial más estable y protectora que la generada por el cromo. Esta capa de óxido, compuesta principalmente de óxidos de molibdeno, actúa como una barrera robusta contra agentes corrosivos, incluidos compuestos de azufre y gases agresivos, lo que prolonga la vida útil de los componentes en entornos hostiles. La versatilidad del molibdeno también se extiende a su uso en superaleaciones de níquel y cobalto, donde su capacidad para estabilizar la estructura cristalina del metal a altas temperaturas lo hace indispensable en la industria aeroespacial y energética. En resumen, el molibdeno no solo fortalece los aceros inoxidables, sino que también amplía su aplicabilidad en sectores donde la durabilidad, la resistencia al calor y la protección contra la corrosión son fundamentales.

El molibdeno, un metal de transición del grupo 6 de la tabla periódica, rara vez se utiliza de manera aislada en aleaciones de acero sin la presencia del cromo, salvo en casos específicos como los aceros rápidos y los aceros para herramientas, conocidos como “Tool Steels”, donde su capacidad para formar carburos mejora significativamente la dureza y la resistencia al desgaste. En la mayoría de los casos, el molibdeno actúa como un complemento ideal del cromo, potenciando las propiedades anticorrosivas de las aleaciones, especialmente en entornos agresivos dominados por halógenos como el cloro. Esta sinergia entre el molibdeno y el cromo es fundamental en aceros inoxidables diseñados para operar en condiciones extremas, como el agua marina, las aguas cloradas de piscinas, o los entornos industriales donde se manejan soluciones ricas en cloruros, como plantas desalinizadoras, instalaciones petroquímicas y sistemas de procesamiento químico. La adición de molibdeno, incluso en proporciones tan bajas como el 2% al 3%, proporciona una resistencia superior a la corrosión por picado (pitting) y por grietas inducidas por cloruros, una ventaja crítica que el cromo por sí solo no puede ofrecer en tales condiciones.

El molibdeno contribuye a la formación de una capa de óxido superficial en las aleaciones de acero inoxidable, que coexiste con la capa de óxido de cromo y es notablemente más estable, particularmente frente a los cloruros. Mientras que la capa de óxido de cromo, compuesta principalmente de Cr₂O₃, ofrece una protección general contra la corrosión en muchos entornos, su eficacia disminuye en presencia de iones de cloro, que pueden penetrarla y provocar corrosión localizada. En contraste, la capa de óxido de molibdeno, formada por óxidos como MoO₂ y MoO₃, actúa como una barrera más robusta y resistente a estos agentes corrosivos, asegurando una mayor durabilidad del material. Esta estabilidad superior permite que aceros como el AISI 316, que contiene molibdeno, superen al AISI 304 en aplicaciones marinas y en entornos con alta concentración de cloruros, como piscinas, sistemas de tuberías costeras o equipos expuestos a salmueras. Además, la combinación de molibdeno y cromo mejora la resistencia del acero a otros compuestos corrosivos, como los derivados del azufre, lo que amplía su aplicabilidad en industrias donde los materiales deben soportar condiciones químicas y térmicas extremas.

La complementariedad del molibdeno con el cromo no solo optimiza la protección contra la corrosión, sino que también refuerza las propiedades mecánicas de las aleaciones, como la resistencia a altas temperaturas y la tenacidad, lo que las hace ideales para aplicaciones en turbinas, reactores nucleares y componentes aeroespaciales. En los aceros rápidos, el molibdeno se utiliza sin depender tanto del cromo, ya que su capacidad para formar carburos duros mejora el rendimiento de herramientas de corte y perforación sometidas a desgaste intenso. Esta versatilidad convierte al molibdeno en un elemento indispensable en la ingeniería de materiales, donde su combinación con el cromo permite desarrollar aceros inoxidables y superaleaciones capaces de resistir los entornos más hostiles, desde el fondo del océano hasta las condiciones extremas de la industria energética.

El molibdeno es un formador de carburo, y tiene más afinidad por el carbono que el hierro. Es superior al cromo en este aspecto, debido a que los carburos de molibdeno son estables a mayor temperatura, más tenaces y resistentes a la corrosión. Se encuentra en grandes cantidades en los llamados aceros rápidos (HSS) como substituto (o en compañía) del wolframio. En aceros inoxidables martensíticos como el AISI 440C la cantidad se acerca al 0.6% en masa. Estos aceros son muy duros, tenaces y resistentes a la corrosión. 

Aunque es posible encontrarlo en aceros martensíticos y ferríticos, el metal se usa en esos casos por su incremento de la dureza, y no tanto por su resistencia a la corrosión. El molibdeno se agrega a los aceros inoxidables austeníticos, dúplex y súperduplex escencialmente por su valor añadido de resistencia a la corrosión tipo “pitting” causada por los iones de cloro y sus combinaciones. El acero 316L, que es el único usado en joyería, contiene típicamente un 2% de molibdeno, cantidad suficiente como para proteger la aleación frente a los efectos corrosivos causados por halógenos (particularmente el cloro). Otros grados, también usados en joyería pero menos conocidos como es el caso del AISI 904L, contienen entre un 4 y un 5% de molibdeno en masa. 

El molibdeno es un alfágeno poderoso y fomenta la formación de la ferrita en los aceros inoxidables, por lo que las cantidades de níquel necesarias para fijar la austenita suelen llegar hasta el 20% o 30% en el caso de los aceros superausteníticos (ejemplo: AISI 904L y 254SMO respectivamente) si además la cantidad de cromo es alta (>20%). Ver el Diagrama de Schaeffler para más información.