Kimyasal element · referans sayfası

41Nb

Niyobyum

Niyobyum, atom numarası 41 ve sembolü Nb olan kimyasal elementtir. Periyot 5, grup 5, d bloğunda yer alır. Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Elektron dizilimi [Kr] 4d4 5s1 biçimindedir.

Atom numarası41

Standart atom ağırlığı92.90637(1)

Grup5

Periyot5

Blokd

Elektron dizilimi[Kr] 4d4 5s1

Elektronik yapı

Kimyasını ne belirler?

Niyobyum, d-bloku elementleri arasındadır. d ve s elektronlarının yakın enerjileri birden çok yükseltgenme basamağına ve çok çeşitli koordinasyon bileşiklerine olanak verir.

[Kr] 4d4 5s1 dizilimi yükseltgenme basamağıyla birlikte düşünülmelidir; elektron kaybı d orbitallerinin doluluğunu değiştirerek renk, manyetizma, bağlanma ve tepkime özelliklerini etkileyebilir.

Kimyasal biçimler

Bileşikler, iyonlar ve malzemeler

Niyobyum için önemli kimyasal biçimler metal ve alaşımlar, oksitler, halojenürler ve koordinasyon bileşikleridir. Birden fazla yükseltgenme basamağının mümkün olması kısmen s ve d elektronlarının yakın enerjilerinden kaynaklanır.

Fiziksel davranış

Hâl ve faz değişimleri

Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Verilen yoğunluk 8.57 g/cm³. Erime noktası 2 745 K (2 472 °C). Kaynama noktası 5 017 K (4 744 °C). Basınç, saflık ve kristal yapı ölçülen fiziksel değerleri etkileyebilir.

Bulunuş ve kullanım

Niyobyum nerede bulunur ve nasıl kullanılır?

Pratikte Niyobyum özellikle şu alanlarla ilişkilidir: Süperiletken mıknatıslar, Metalurji, Çelik ve Mücevher. Kullanımın ayrıntısı elementin kimyasal biçimine, saflığına ve gerekli özelliğe bağlıdır.

Pratikte

Gerçek kullanım örnekleri

Süperiletken mıknatıslar

Süperiletken mıknatıslar alanında Niyobyum veya bileşiklerinin belirli kimyasal, fiziksel ya da izotop özelliklerinden yararlanılır; gerçek rol kullanılan bileşiğe ve tasarıma bağlıdır.

Metalurji

Niyobyum, metal üretimi ve işlenmesinde alaşımlama, kaplama, birleştirme veya yüzey özelliklerini kontrol etme amacıyla kullanılabilir.

Çelik

Niyobyum, alaşımın dayanımını, korozyon direncini, erime davranışını, manyetik özelliğini veya yüksek sıcaklık performansını değiştirmek için kullanılabilir.

Mücevher

Mücevher alanında Niyobyum veya bileşiklerinin belirli kimyasal, fiziksel ya da izotop özelliklerinden yararlanılır; gerçek rol kullanılan bileşiğe ve tasarıma bağlıdır.

Periyodik konum

Komşu elementler ne anlatır?

Niyobyum, periyot 5 ve grup 5 içinde, d bloğunda yer alır ve geçiş metali olarak sınıflandırılır. Aynı gruptaki komşular değerlik elektron düzeni ve yaygın tepkime türleri açısından karşılaştırma sağlar. Periyotta yatay karşılaştırma ise atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve bağlanmadaki düzenli değişimleri gösterir.

Referans verileri

Fiziksel ve atomik özellikler

Sınıflandırmageçiş metali

Oda sıcaklığındaki hâlikatı

Elektron katmanları2 · 8 · 18 · 12 · 1

Yoğunluk8.57 g/cm³

Erime noktası2 745 K (2 472 °C)

Kaynama noktası5 017 K (4 744 °C)

Pauling elektronegatifliği1.6

Birinci iyonlaşma enerjisi652.1 kJ/mol

Elektron ilgisi88.52 kJ/mol

Değerler, uygun olduğu yerde elementi veya nötr atomu tanımlar. Fiziksel veriler allotropa, basınca, saflığa ve ölçüm koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Tarihçe

Keşif ve tanımlama

Niyobyum elementinin keşfi Charles Hatchett ile ilişkilendirilir. Elementin fark edilmesi, saf örneğinin ayrılması ve modern atom numarasının belirlenmesi her zaman aynı tarihte gerçekleşmemiştir.

İzotoplar ve atom ağırlığı

İzotop bileşimi sayıları nasıl değiştirir?

Standart atom ağırlığı 92.90637(1) değeridir. Bu sayı tek bir atomun kütlesini değil, doğal karasal maddede görülen tipik izotop bileşiminin ağırlıklı ortalamasını temsil eder.

Niyobyum en az bir kararlı izotopa sahiptir. İzotopların proton sayısı ve dolayısıyla element kimliği aynıdır; nötron sayıları ve atom kütleleri farklıdır.

Güvenlik

Kullanım ve maruziyet

Niyobyum ile ilgili tehlikeler kimyasal biçime, doza ve maruziyet yoluna bağlıdır. Saf element, iyonlar ve bileşikler biyolojik ve çevresel olarak çok farklı davranabilir; bu nedenle somut maddenin güvenlik verileri esas alınmalıdır.