Niobiu

Niobiu
Cristale de niobiu
Zirconiu ← Niobiu → Molibden Vanadiu     41 Nb                                                                                                                                                                                                                                           Nb Tantal Tabelul complet • Tabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr	Niobiu, Nb, 41
Serie chimică	metale de tranziție
Grupă, Perioadă, Bloc	5, 5, d
Densitate	8570 kg/m³
Culoare	gri metalic, albăstrui când e oxidat
Număr CAS	7440-03-1
Număr EINECS
Proprietăți atomice
Masă atomică	92.90637(2) u
Rază atomică	146 pm
Rază de covalență	164±6 pm
Rază van der Waals	pm
Configurație electronică	[Kr] 4d4 5s1
Electroni pe nivelul de energie	2, 8, 18, 12, 1
Număr de oxidare	5, 4, 3, 2, -1 (un oxid ușor acid)
Oxid
Structură cristalină	rețea cubică centrată intern
Proprietăți fizice
Fază ordinară	solidă
Punct de topire	2750 K ​(2477 °C, ​4491 °F) K
Punct de fierbere	5017 K ​(4744 °C, ​8571 °F) K
Energie de fuziune	30 kJ kJ/mol
Energie de evaporare	689,9 kJ kJ/mol
Temperatură critică	9,2 K K
Presiune critică	Pa
Volum molar	10,83 m³/kmol
Presiune de vapori
Viteza sunetului	3480 m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling)	1,6
Capacitate termică masică	J/(kg·K)
Conductivitate electrică	S/m
Conductivitate termică	53,7 W/(m·K)
Prima energie de ionizare	kJ/mol
A 2-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_2}}} kJ/mol
A 3-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_3}}} kJ/mol
A 4-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_4}}} kJ/mol
A 5-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_5}}} kJ/mol
A 6-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_6}}} kJ/mol
A 7-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_7}}} kJ/mol
A 8-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_8}}} kJ/mol
A 9-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_9}}} kJ/mol
A 10-a energie de ionizare	kJ/mol
Cei mai stabili izotopi
Simbol AN T1/2 MD Ed PD MeV 90Nb ris 14,6 h β+ - 90Zr 91Nb ris 680 ani ε - 91Zr 91mNb ris 60,86 zile TI 0,104e 91Nb 92Nb ris 10,15 zile γ 0,934 - 92Nb ris 3,47×107 ani γ 0,934 - 93Nb 100% - FS <0,934 - 93mNb ris 16,13 ani TI 0,031e 93Nb 94Nb ris 20.300 ani γ 0,702 0,871 - 95Nb ris 34,991 zile γ 0,765 - 95mNb ris 3,61 zile TI 0,235 95Nb 96Nb ris 23,4 h β− - 96Mo
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică text

Niobiul (cunoscut și sub precedenta denumire de columbiu) este un element chimic notat cu simbolul Nb și numărul atomic 41. Este un metal de tranziție moale, de culoare gri, ductil, fiind găsit des în mineralele piroclor și în columbit, de unde și fosta denumire de „columbiu”. Numele metalului provine din mitologia greacă, fiind numit după Niobe, fiica lui Tantal. Numele reflectă similaritatea ridicată ale caracteristicilor fizice și chimice ale celor două elemente, fapt ce le face greu de distins.

În anul 1801, chimistul englez Charles Hatchett a descoperit un nou element similar cu tantalul și l-a numit columbiu (notat cu Cb); în 1808, chimistul englez William Hyde Wollaston a concluzionat greșit că tantalul și columbiul sunt identici. Chimistul german Heinrich Rose a determinat în 1846 că minereurile de tantal conțineau un al doilea element, pe care l-a numit niobiu. În 1864 și 1865, o serie de descoperiri științifice au clarificat că niobiul și columbiul erau același element (diferite de tantal), iar pentru un secol ambele nume au fost folosite alternativ. „Niobiu” a fost adoptat ca numele oficial al elementului în 1949, dar numele de columbiu rămâne în utilizarea curentă în metalurgie în Statele Unite.

Niobiul a fost folosit comercial abia la începutul secolului 20. Brazilia este producătorul principal al niobiului și al feroniobiului, (un aliaj al niobiului cu fier ce conține 60-70% niobiu). Niobiul este folosit în special în aliaje, de obicei în oțeluri precum cele utilizate în fabricarea conductelor de gaz. Deși aceste aliaje conțin maxim de 0,1% niobiu, acest procentaj este suficient pentru a crește duritatea oțelului. Stabilitatea termică a superaliajelor ce conțin niobiu justifică utilizarea sa în motoarele cu reacție și cele ale rachetelor.

Niobiul este folosit în diverse materiale supraconductibile. Aceste aliaje supraconductibile (care mai conțin și titan și staniu) sunt folosite pe scară largă în magneți supraconductori pentru scannerele IRM. Printre alte utilizări ale niobiului se numără folosirea sa în sudură, industria nucleară, electronică, optică, numismatică și fabricarea de bijuterii. Toxicitatea mică și irizația căpătată prin anodizare a niobiului sunt avantaje particulare daca se face referire la ultimele două utilizări.