מגנטים מוליכי-על
חומרים מוליכי-על המכילים ניוביום יכולים להעביר זרמים גדולים מאוד עם התנגדות זעירה בטמפרטורות נמוכות.
Mendeleev
הטבלה המחזורית
כל היסודות
עבריתHE⌄
שפות
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
יסוד כימי · דף עיון
41Nb
ניוביום
ניוביום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 41 וסמלו Nb. הוא נמצא במחזור 5, קבוצה 5 ובבלוק d. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Kr] 4d4 5s1.
מספר אטומי41
משקל אטומי תקני92.90637(1)
קבוצה5
מחזור5
בלוקd
תצורת אלקטרונים[Kr] 4d4 5s1
מבנה אלקטרוני
מה קובע את הכימיה שלו?
אכלוס תת-הרמה d משפיע ישירות על הכימיה של ניוביום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.
תצורת האלקטרונים של ניוביום היא [Kr] 4d4 5s1. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.
צורות כימיות
תרכובות, יונים וחומרים
הצורות הכימיות החשובות של ניוביום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.
התנהגות פיזיקלית
מצב ושינויי פאזה
המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 8.57 g/cm³. נקודת ההתכה היא 2 750 K (2 477 °C). נקודת הרתיחה היא 5 017 K (4 744 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.
הימצאות ושימושים
איפה נמצא ניוביום וכיצד משתמשים בו?
בפועל, ניוביום מופיע ביישומים כגון מגנטים מוליכי-על, מטלורגיה, פלדה ותכשיטים. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.
בפועל
דוגמאות לשימושים ממשיים
מטלורגיה
ניוביום משמש בסגסוגות כדי לכוון חוזק, קשיות, עמידות בחום ובקורוזיה או תכונות חשמליות ומגנטיות.
פלדה
ניוביום משמש בסגסוגות כדי לכוון חוזק, קשיות, עמידות בחום ובקורוזיה או תכונות חשמליות ומגנטיות.
תכשיטים
ניוביום משמש בסגסוגות כדי לכוון חוזק, קשיות, עמידות בחום ובקורוזיה או תכונות חשמליות ומגנטיות.
מיקום מחזורי
מה מספרים היסודות השכנים?
ניוביום נמצא במחזור 5 ובקבוצה 5. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: טיטניום; ונדיום; כרום; זירקוניום; מוליבדן; הפניום; טנטלום; טונגסטן. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.
נתוני ייחוס
תכונות פיזיקליות ואטומיות
סיווגמתכת מעבר
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 12 · 1
צפיפות8.57 g/cm³
נקודת התכה2 745 K (2 472 °C)
נקודת רתיחה5 017 K (4 744 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1.6
אנרגיית יינון ראשונה652.1 kJ/mol
זיקה אלקטרונית88.52 kJ/mol
הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.
היסטוריה
גילוי וזיהוי
גילוי ניוביום מזוהה עם עבודתו של צ'רלס האצ'ט. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.
איזוטופים ומשקל אטומי
כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?
המשקל האטומי התקני הרשום של ניוביום הוא 92.90637(1). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.
לניוביום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.
בטיחות
טיפול וחשיפה
הסכנות הקשורות לניוביום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.