Kemijski element · referenčna stran

41Nb

Niobij

Niobij je kemijski element z atomskim številom 41 (Nb), v 5. periodi, 5. skupini in bloku d. Referenčno agregatno stanje pri sobni temperaturi: trdno. Elektronska konfiguracija: [Kr] 4d4 5s1.

Atomsko število41

Standardna atomska masa92.90637(1)

Skupina5

Perioda5

Blokd

Elektronska konfiguracija[Kr] 4d4 5s1

Elektronska zgradba

Kaj usmerja kemijsko obnašanje

Pri prehodnih elementih v kemiji sodelujejo elektroni zunanje s-lupine in bližnjih d-orbital. To omogoča več oksidacijskih stanj, tvorbo kompleksov ter raznolike magnetne in katalitske lastnosti.

Elektronska konfiguracija atoma je [Kr] 4d4 5s1. Število in energija valenčnih elektronov vplivata na tvorbo vezi, pogosta oksidacijska stanja in podobnost s sosednjimi elementi.

Kemijske oblike

Spojine, ioni in materiali

Element lahko tvori več oksidacijskih stanj ter številne okside, halogenide, soli in koordinacijske komplekse. Njihova stabilnost je odvisna od elektronske zgradbe in reakcijskih pogojev.

Fizikalno obnašanje

Agregatno stanje in fazni prehodi

Pri sobni temperaturi je referenčno agregatno stanje trdno. Gostota je navedena kot 8.57 g/cm³. Tališče je 2 745 K (2 472 °C). Vrelišče je 5 017 K (4 744 °C). Na izmerjene vrednosti lahko vplivajo tlak, čistost vzorca in kristalna zgradba.

Pojavljanje in uporaba

Kje se element pojavlja in čemu služi

V praksi se s tem elementom srečujemo predvsem na področjih: Superprevodni magneti, Metalurgija, Jeklo in Nakit.

V praksi

Konkretni primeri uporabe

Superprevodni magneti

Niobij se uporablja v magnetnih materialih ali sestavnih delih, kjer sta pomembna magnetni odziv in stabilnost materiala.

Metalurgija

Niobij se v tej uporabi pojavlja kot sestavina kovin ali zlitin, kjer vpliva na mehanske lastnosti, korozijsko odpornost, temperaturno obstojnost ali način obdelave materiala.

Jeklo

Niobij se v tej uporabi pojavlja kot sestavina kovin ali zlitin, kjer vpliva na mehanske lastnosti, korozijsko odpornost, temperaturno obstojnost ali način obdelave materiala.

Nakit

Niobij se na tem področju uporablja zaradi kombinacije svojih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Konkretna vloga je odvisna od oblike elementa, čistosti in zahtev posamezne uporabe.

Položaj v periodnem sistemu

Kaj pokažejo sosednji elementi

Element leži v 5. periodi in 5. skupini. Med njegovimi dejanskimi sosedi v periodnem sistemu so na primer: Titan, Vanadij, Krom, Cirkonij, Niobij, Molibden. Primerjava sosedov pomaga razumeti spremembe atomskega polmera, ionizacijske energije, valenčnih elektronov in načina vezave.

Referenčni podatki

Fizikalne in atomske lastnosti

Razvrstitevprehodna kovina

Agregatno stanje pri sobni temperaturitrdno

Elektronske lupine2 · 8 · 18 · 12 · 1

Gostota8.57 g/cm³

Tališče2 745 K (2 472 °C)

Vrelišče5 017 K (4 744 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.6

Prva ionizacijska energija652.1 kJ/mol

Elektronska afiniteta88.52 kJ/mol

Vrednosti se nanašajo na element ali nevtralni atom, kjer je to smiselno. Fizikalni podatki so lahko odvisni od alotropske oblike, tlaka in pogojev merjenja.

Zgodovina

Odkritje in prepoznavanje

Odkritje oziroma prepoznavanje elementa z imenom Niobij je povezano z imenom Charles Hatchett. Prepoznavanje elementa, priprava čistega vzorca in poznejša določitev njegovega atomskega števila niso nujno potekali istočasno.

Izotopi in atomska masa

Kako izotopska sestava spreminja številke

Standardna atomska masa je 92.90637(1). Vrednost opisuje značilno izotopsko sestavo naravnega zemeljskega materiala in ni masa enega določenega atoma.

Niobij ima vsaj en stabilen izotop. Izotopi imajo enako število protonov in zato pripadajo istemu elementu, razlikujejo pa se v številu nevtronov in atomski masi.

Varnost

Ravnanje in izpostavljenost

Nevarnosti so odvisne od kemijske oblike elementa, odmerka in načina izpostavljenosti. Čisti element, njegovi ioni in spojine imajo lahko zelo različne biološke in okoljske učinke, zato je treba preveriti podatke za dejansko uporabljeno snov.