Imanes superconductores
El niobio forma parte de materiales superconductores utilizados en imanes capaces de generar campos magnéticos intensos.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
41Nb
Niobio
El niobio es el elemento 41 (Nb), situado en el período 5, grupo 5 y bloque d. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Kr] 4d4 5s1.
Número atómico41
Peso atómico estándar92.90637(1)
Grupo5
Período5
Bloqued
Configuración electrónica[Kr] 4d4 5s1
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
La subcapa d participa en la química del niobio. Los metales de transición pueden utilizar electrones de energías próximas en los enlaces, lo que favorece estados de oxidación variables y compuestos de coordinación.
La configuración [Kr] 4d4 5s1 debe interpretarse junto con el estado de oxidación: al retirar electrones cambia la ocupación de los orbitales d y pueden variar color, magnetismo, enlace y reactividad.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
Entre las formas químicas importantes del niobio se encuentran el metal y sus aleaciones, óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Los estados de oxidación variables y el entorno de los ligandos pueden modificar notablemente color, magnetismo y reactividad.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 8.57 g/cm³. El punto de fusión es 2 745 K (2 472 °C). El punto de ebullición es 5 017 K (4 744 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el niobio
En la práctica, el niobio se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como imanes superconductores, metalurgia, acero y joyería. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Metalurgia
El niobio se utiliza en extracción, refinado, aleación o tratamientos metalúrgicos que modifican las propiedades de los metales.
Acero
El niobio interviene en la fabricación o tratamiento de aceros, donde su presencia puede modificar composición, microestructura o propiedades finales.
Joyería
El niobio se utiliza en joyería por una combinación de color, resistencia a la corrosión, brillo y propiedades mecánicas.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El niobio está en el período 5, grupo 5 y bloque d. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Titanio, Vanadio, Cromo, Circonio y Molibdeno. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónmetal de transición
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 12 · 1
Densidad8.57 g/cm³
Punto de fusión2 745 K (2 472 °C)
Punto de ebullición5 017 K (4 744 °C)
Electronegatividad de Pauling1.6
Primera energía de ionización652.1 kJ/mol
Afinidad electrónica88.52 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del niobio se asocia con Charles Hatchett. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 92.90637(1). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El niobio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al niobio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.