Grundämne · referensblad

41Nb

Niob

Niob (Nb) är grundämne 41, klassificerat som övergångsmetall i grupp 5, period 5 och d-blocket. Elektronkonfigurationen [Kr] 4d4 5s1 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer41

Standardatomvikt92.90637(1)

Grupp5

Period5

Blockd

Elektronkonfiguration[Kr] 4d4 5s1

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

I övergångsmetaller ligger energierna för d- och s-elektroner nära varandra. Det möjliggör flera oxidationstal, komplexa joner, magnetiska egenskaper och katalytisk aktivitet.

För niob måste konfigurationen [Kr] 4d4 5s1 läsas tillsammans med oxidationstalet. När elektroner avlägsnas eller delas ändras d-orbitalernas beläggning, vilket kan påverka färg, magnetism, bindning och reaktivitet.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Viktiga former är metallen och dess legeringar, oxider, halider och koordinationsföreningar. Flera oxidationstal är möjliga eftersom s- och d-elektroner ligger nära i energi; ligander kan påverka färg, magnetism och reaktivitet.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 8.57 g/cm³. Smältpunkten anges till 2 745 K (2 472 °C). Kokpunkten anges till 5 017 K (4 744 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var niob finns och används

I praktiken förekommer niob bland annat i sammanhang som supraledande magneter, metallurgi, stål och smycken.

I praktiken

Konkreta användningar

Supraledande magneter

Niob används eller studeras inom supraledande magneter. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Metallurgi

Niob används eller studeras inom metallurgi. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Stål

Niob används eller studeras inom stål. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Smycken

Niob används eller studeras inom smycken. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Niob ligger i period 5, grupp 5 och d-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Titan, Vanadin, Krom, Zirkonium. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringövergångsmetall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 18 · 12 · 1

Densitet8.57 g/cm³

Smältpunkt2 745 K (2 472 °C)

Kokpunkt5 017 K (4 744 °C)

Pauling-elektronegativitet1.6

Första jonisationsenergi652.1 kJ/mol

Elektronaffinitet88.52 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av niob förknippas i denna historiska uppgift med Charles Hatchett. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 92.90637(1). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Niob har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med niob beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.