مغناطيسات فائقة التوصيل
تحمل المواد فائقة التوصيل القائمة على نيوبيوم تيارات كبيرة جداً بمقاومة كهربائية ضئيلة عند درجات الحرارة المنخفضة.
Mendeleev
الجدول الدوري
جميع العناصر
العربيةAR⌄
اللغات
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
41Nb
نيوبيوم
نيوبيوم عنصر كيميائي عدده الذري 41 ورمزه Nb. يقع في الدورة 5، المجموعة 5 ضمن القطاع d. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Kr] 4d4 5s1.
العدد الذري41
الكتلة الذرية القياسية92.90637(1)
المجموعة5
الدورة5
القطاعd
التوزيع الإلكتروني[Kr] 4d4 5s1
البنية الإلكترونية
ما الذي يتحكم في كيميائه؟
يؤثر امتلاء تحت المستوى d مباشرة في كيمياء نيوبيوم. تقارب طاقات إلكترونات s وd في الفلزات الانتقالية يسمح بعدة حالات أكسدة وتكوين معقدات تناسقية ونشاط حفزي متنوع.
التوزيع الإلكتروني لـنيوبيوم هو [Kr] 4d4 5s1. عند فقد الإلكترونات أو إعادة ترتيبها في المركبات يتغير إشغال مدارات d، وهو ما ينعكس على اللون والمغناطيسية ونوع الروابط والتفاعلية.
الأشكال الكيميائية
المركبات والأيونات والمواد
تشمل الأشكال الكيميائية المهمة لـنيوبيوم الفلز والسبائك والأكاسيد والهاليدات والمعقدات التناسقية. تقارب طاقات إلكترونات s وd يسمح بعدة حالات أكسدة، ويمكن للربيطات أن تغير اللون والمغناطيسية والتفاعلية بوضوح.
السلوك الفيزيائي
الحالة وتحولات الطور
الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 8.57 g/cm³. نقطة الانصهار هي 2 750 K (2 477 °C). نقطة الغليان هي 5 017 K (4 744 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.
الوجود والاستخدامات
أين يوجد نيوبيوم وكيف يُستخدم؟
عملياً يظهر نيوبيوم في تطبيقات مرتبطة بـمغناطيسات فائقة التوصيل، علم الفلزات، الصلب ومجوهرات. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.
عملياً
أمثلة على استخدامات حقيقية
علم الفلزات
يُستخدم نيوبيوم في الاستخلاص والتنقية وصناعة السبائك أو المعالجة الحرارية للتحكم في خواص الفلزات.
الصلب
يغيّر نيوبيوم خواص أنواع من الصلب ويدخل في كيمياء صناعة الصلب وتصميم السبائك.
مجوهرات
يُستخدم نيوبيوم في سبائك المجوهرات بسبب اللون أو مقاومة التآكل أو الندرة أو اللمعان أو الخواص الميكانيكية.
الموقع الدوري
ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟
يقع نيوبيوم في الدورة 5 والمجموعة 5. العناصر المجاورة المعروضة هي: تيتانيوم؛ فاناديوم؛ كروم؛ زركونيوم؛ موليبدينوم؛ هافنيوم؛ تانتالوم؛ تنغستن. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.
بيانات مرجعية
الخواص الفيزيائية والذرية
التصنيففلز انتقالي
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 18 · 12 · 1
الكثافة8.57 g/cm³
نقطة الانصهار2 745 K (2 472 °C)
نقطة الغليان5 017 K (4 744 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.6
طاقة التأين الأولى652.1 kJ/mol
الألفة الإلكترونية88.52 kJ/mol
تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.
التاريخ
الاكتشاف والتعرّف
يرتبط اكتشاف نيوبيوم بأعمال تشارلز هاتشت. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.
النظائر والكتلة الذرية
كيف يغير تركيب النظائر القيم؟
الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـنيوبيوم هي 92.90637(1). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.
لـنيوبيوم نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.
السلامة
المناولة والتعرض
تعتمد مخاطر نيوبيوم على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.