Χημικό στοιχείο · σελίδα αναφοράς

41Nb

Νιόβιο

Το στοιχείο «Νιόβιο» έχει ατομικό αριθμό 41 και σύμβολο Nb. Βρίσκεται στην περίοδο 5, στην ομάδα 5 και στον τομέα d. Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η ηλεκτρονιακή του διαμόρφωση είναι [Kr] 4d4 5s1.

Ατομικός αριθμός41

Σχετική ατομική μάζα92.90637(1)

Ομάδα5

Περίοδος5

Τομέαςd

Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση[Kr] 4d4 5s1

Ηλεκτρονιακή δομή

Τι καθορίζει τη χημεία του

Το στοιχείο «Νιόβιο» ανήκει στα στοιχεία του d-τομέα. Τα ηλεκτρόνια d και s έχουν κοντινές ενέργειες, γι’ αυτό είναι δυνατές διαφορετικές βαθμίδες οξείδωσης και ποικιλία ενώσεων συναρμογής.

Η ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Kr] 4d4 5s1 πρέπει να εξετάζεται μαζί με τη βαθμίδα οξείδωσης. Όταν αφαιρούνται ηλεκτρόνια, αλλάζουν η κατοχή των τροχιακών d, το χρώμα, ο μαγνητισμός και η χημική δραστικότητα.

Χημικές μορφές

Ενώσεις, ιόντα και υλικά

Το στοιχείο «Νιόβιο» σχηματίζει ενώσεις των οποίων οι ιδιότητες εξαρτώνται από τη βαθμίδα οξείδωσης και τον τύπο δεσμού. Ανάλογα με τη θέση του στον περιοδικό πίνακα, σημαντικές οικογένειες μπορεί να είναι οξείδια, αλογονίδια, υδρίδια, άλατα ή ενώσεις συναρμογής.

Φυσική συμπεριφορά

Κατάσταση και αλλαγές φάσης

Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η αναφερόμενη πυκνότητα είναι 8.57 g/cm³. Το σημείο τήξης είναι 2 745 K (2 472 °C). Το σημείο βρασμού είναι 5 017 K (4 744 °C). Η πίεση, η καθαρότητα και η κρυσταλλική δομή μπορούν να μεταβάλουν τις μετρούμενες φυσικές τιμές.

Παρουσία και εφαρμογές

Παρουσία και χρήσεις: Νιόβιο

Στη Γη, το στοιχείο «Νιόβιο» απαντά σε ορυκτά, ενώσεις ή στοιχειακή μορφή ανάλογα με τη χημική του δραστικότητα και το γεωχημικό περιβάλλον. Στην πράξη, σημαντικές εφαρμογές που παρουσιάζονται εδώ είναι Υπεραγώγιμοι μαγνήτες, Μεταλλουργία και Χάλυβας.

Στην πράξη

Παραδείγματα πραγματικών χρήσεων

Υπεραγώγιμοι μαγνήτες

Το στοιχείο «Νιόβιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Υπεραγώγιμοι μαγνήτες», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Μεταλλουργία

Το στοιχείο «Νιόβιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Μεταλλουργία», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Χάλυβας

Το στοιχείο «Νιόβιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Χάλυβας», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Κοσμηματοποιία

Το στοιχείο «Νιόβιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Κοσμηματοποιία», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Θέση στον περιοδικό πίνακα

Τι δείχνουν τα γειτονικά στοιχεία

Το στοιχείο «Νιόβιο» βρίσκεται στην περίοδο 5 και στην ομάδα 5. Η σύγκριση με τα πραγματικά γειτονικά στοιχεία του πίνακα βοηθά να εξεταστούν τάσεις όπως το ατομικό μέγεθος, η ενέργεια ιοντισμού, η ηλεκτραρνητικότητα και ο χαρακτήρας των χημικών δεσμών.

Δεδομένα αναφοράς

Φυσικές και ατομικές ιδιότητες

Κατηγορίαμέταλλο μετάπτωσης

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίουΣτερεό

Ηλεκτρονιακές στιβάδες2 · 8 · 18 · 12 · 1

Πυκνότητα8.57 g/cm³

Σημείο τήξης2 745 K (2 472 °C)

Σημείο βρασμού5 017 K (4 744 °C)

Ηλεκτραρνητικότητα Pauling1.6

Πρώτη ενέργεια ιοντισμού652.1 kJ/mol

Ηλεκτρονική συγγένεια88.52 kJ/mol

Οι τιμές αφορούν το στοιχείο ή το ουδέτερο άτομο, όπου αυτό εφαρμόζεται. Τα φυσικά δεδομένα μπορεί να εξαρτώνται από το αλλότροπο, την πίεση και τις συνθήκες μέτρησης.

Ιστορία

Ανακάλυψη και ταυτοποίηση

Η ανακάλυψη του στοιχείου «Νιόβιο» συνδέεται με Charles Hatchett. Η αναγνώριση του στοιχείου, η απομόνωση καθαρού δείγματος και η απόδοση του σύγχρονου ατομικού αριθμού δεν συνέβησαν απαραίτητα την ίδια στιγμή.

Ισότοπα και ατομική μάζα

Πώς η ισοτοπική σύσταση αλλάζει τις τιμές

Η σχετική ατομική μάζα αναφοράς είναι 92.90637(1). Η τιμή αφορά τη συνήθη ισοτοπική σύσταση φυσικού γήινου υλικού και όχι τη μάζα ενός συγκεκριμένου ατόμου.

Το στοιχείο «Νιόβιο» έχει τουλάχιστον ένα σταθερό ισότοπο. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, άρα την ίδια στοιχειακή ταυτότητα, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων και διαφορετικές ατομικές μάζες.

Ασφάλεια

Χειρισμός και έκθεση

Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το στοιχείο «Νιόβιο» εξαρτώνται από τη χημική μορφή, τη δόση και την οδό έκθεσης. Το καθαρό στοιχείο, τα ιόντα και οι ενώσεις του μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές βιολογικές και περιβαλλοντικές επιδράσεις, γι’ αυτό πρέπει να χρησιμοποιούνται τα δεδομένα ασφαλείας της συγκεκριμένης ουσίας.