Szupravezető mágnesek
A nióbiumalapú szupravezetők kriogén hőmérsékleten nagyon nagy áramot vezethetnek elhanyagolható elektromos ellenállással.
Mendeleev
Periódusos rendszer
Összes elem
MagyarHU⌄
Nyelvek
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Kémiai elem · adatlap
41Nb
Nióbium
A nióbium 41 rendszámú kémiai elem (Nb), az 5. periódus 5. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Kr] 4d4 5s1.
Rendszám41
Standard atomtömeg92.90637(1)
Csoport5
Periódus5
Meződ
Elektronkonfiguráció[Kr] 4d4 5s1
Elektronszerkezet
Mi határozza meg a kémiai viselkedését
A d-alhéj részt vesz a nióbium kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.
A [Kr] 4d4 5s1 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.
Kémiai formák
Vegyületek, ionok és anyagok
A nióbium fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.
Fizikai viselkedés
Halmazállapot és fázisátalakulások
A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 8.57 g/cm³. Az olvadáspont 2 745 K (2 472 °C). A forráspont 5 017 K (4 744 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.
Előfordulás és felhasználás
A nióbium előfordulása és felhasználása
A gyakorlatban a nióbium többek között a következő területeken jelenik meg: Szupravezető mágnesek, Kohászat, Acél és Ékszerek.
A gyakorlatban
Konkrét felhasználási példák
Kohászat
A nióbium fémek kinyerésében, finomításában, ötvözésében vagy hőkezelésében használható a tulajdonságok szabályozására.
Acél
A nióbium módosíthatja az acélok tulajdonságait, illetve szerepet kaphat az acélgyártás kémiájában és az ötvözettervezésben.
Ékszerek
A nióbium ékszerötvözetekben a szín, a korrózióállóság, a ritkaság, a fényezhetőség vagy a mechanikai tulajdonságok miatt használható.
Helye a periódusos rendszerben
Mit mutatnak a szomszédos elemek
A nióbium az 5. periódus 5. csoportjában található. A bemutatott környezetben cirkónium és molibdén között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; vanádium fölötte, tantál pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.
Referenciaadatok
Fizikai és atomi tulajdonságok
Besorolásátmenetifém
Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd
Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 12 · 1
Sűrűség8.57 g/cm³
Olvadáspont2 745 K (2 472 °C)
Forráspont5 017 K (4 744 °C)
Pauling-féle elektronegativitás1.6
Első ionizációs energia652.1 kJ/mol
Elektronaffinitás88.52 kJ/mol
Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.
Történet
Felfedezés és azonosítás
A nióbium felfedezését Charles Hatchett nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.
Izotópok és atomtömeg
Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket
A standard atomtömeg 92.90637(1). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.
A nióbium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.
Biztonság
Kezelés és expozíció
A nióbium veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi nióbium, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.