Das chemische Element Niob wird als Übergangsmetall eingestuft. Es wurde 1801 von Charles Hatchett entdeckt.
Datenzone
| Klassifizierung: | Niob ist ein Übergangsmetall |
| Farbe: | silberweiß |
| Atomgewicht: | 92.9064 |
| Zustand: | fest |
| Schmelzpunkt: | 2477 oC, 2750 K |
| Siedepunkt: | 4744 oC, 5017 K |
| Elektronen: | 41 |
| Protonen: | 41 |
| Neutronen in den am häufigsten vorkommenden Isotopen: | 52 |
| Elektronenschalen: | 2,8,18,12,1 |
| Elektronenkonfiguration: | 4d4 5s1 |
| Dichte bei 20 ° C: | 8,57 g / cm3 |
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| Atomvolumen: | 10,87 cm3 / mol |
| Struktur: | bcc: kubisch raumzentriert |
| Härte: | 6,0 Mohs |
| Spezifische Wärmekapazität | 0,26 J g-1 K-1 |
| Schmelzwärme | 26,40 kJ mol- 1 |
| Zerstäubungswärme | 733 kJ mol-1 |
| Verdampfungswärme | 682,0 kJ mol-1 |
| 1. Ionisierungsenergie | 652,1 kJ mol-1 |
| 2. Ionisierungsenergie | 1381,7 kJ mol-1 |
| 3. Ionisierungsenergie | 2416 kJ mol-1 |
| Elektronenaffinität | 86,2 kJ mol-1 |
| Minimale Oxidationszahl | -1 |
| min. gemeinsame Oxidationsnummer | 0 |
| Maximale Oxidationszahl | 5 |
| Max. gemeinsame Oxidation Nr. | 5 |
| Elektronegativität (Pauling-Skala) | 1,6 |
| Polarisierbarkeit Volumen | 15,7 Å3 |
| Reaktion mit Luft | w / ht, ⇒ NbO2 |
| Reaktion mit 15 M HNO3 | keine |
| Reaktion mit 6 M HCl | keine |
| Reaktion mit 6 M NaOH | keine |
| Oxid (e) | NbO, NbO2, Nb2O3, Nb2O5 |
| Hydrid (e) | NbH, NbH2 |
| Chlorid (e) | NbCl3, NbCl4, NbCl5 |
| Atomradius | 146 pm |
| Ionenradius (1+ Ion) | – |
| Ionenradius (2+ Ion) | – |
| Ionenradius (3+ Ion) | 86 pm |
| Ionenradius (1-Ion) | – |
| Ionenradius (2-Ionen) | – |
| Ionenradius (3 – ion) | – |
| Die Wärmeleitfähigkeit | 53,7 W m-1 K-1 |
| Elektrische Leitfähigkeit | 6,6 x 106 S m-1 |
| Gefrier- / Schmelzpunkt: | 2477 oC, 2750 K |
Kristalle aus Niobmetall. Foto von Artem Topchiy.
Entdeckung von Niob
Niob wurde 1801 vom englischen Wissenschaftler Charles Hatchett entdeckt. Es wurde in einem amerikanischen Erz gefunden, das mehr als ein Jahrhundert zuvor von John Winthrop the Younger, dem ersten Gouverneur des Bundesstaates Connecticut, nach England geschickt worden war.
Hatchett fand das Erz, Columbit genannt, in der Sammlung Hans Sloane des British Museum.
Er nannte das Element Columbium (Symbol Cb).
1846 entdeckte der deutsche Chemiker Henrich Rose das Element unabhängig und nannte es Niob. P. >
Das Metall wurde erstmals 1864 vom schwedischen Wissenschaftler Christian Blomstrand isoliert. Er reduzierte das Chlorid durch Erhitzen in einer Wasserstoffatmosphäre.
Der Name Niob wurde 1950 international übernommen.
Der Elementname stammt von ‚Niobe‘ und bedeutet in der griechischen Mythologie Tochter von Tantalus. Niob befindet sich im Periodensystem direkt über Tantal und weist sehr ähnliche chemische Eigenschaften auf. Tantal wurde nach Tantalus, dem Vater von Niobe, benannt.
Supraleitende Niobhohlräume, hergestellt von das Jefferson Laboratory zur Verwendung in Teilchenbeschleunigern. (Mehr im Video unten.)
Aussehen und Eigenschaften
Schädliche Wirkungen:
Einige Niobverbindungen sind hochgiftig.
Eigenschaften:
Niob ist ein glänzendes, weißes, duktiles Metall. In Luft bildet sich eine Oxidschicht, deren Farbe von ihrer Dicke abhängt. Typisch sind Blau-, Grün- und Gelbtöne.
Niob widersteht Korrosion aufgrund des Oxidfilms. Das Metall beginnt bei 200 ° C schnell an der Luft zu oxidieren. Die chemischen Eigenschaften von Niob sind denen von Tantal sehr ähnlich. Niob ist eines der fünf wichtigsten feuerfesten Metalle (Metalle mit sehr hohe Hitze- und Verschleißfestigkeit). Die anderen feuerfesten Metalle sind Wolfram, Molybdän, Tantal und Rhenium.
Verwendung von Niob
Niob wird mit Eisen und anderen Elementen in Edelstahllegierungen sowie in Legierungen mit einer Vielzahl von Nichteisenmetallen wie Zirkonium verwendet.
Nioblegierungen sind stark und werden häufig im Rohrleitungsbau verwendet.
Das Metall wird in Superlegierungen für Strahltriebwerke und hitzebeständige Geräte verwendet.
Niob wird auch für Schmuck verwendet. Bei kryogenen Temperaturen ist Niob ein Supraleiter.
Häufigkeit und Isotope
Häufigkeit Erdkruste: 17 Gewichtsteile pro Million, 3,7 Teile pro Million Mol
Fülle Sonnensystem: 4 Gewichtsteile pro Milliarde, 50 Teile pro Billion pro Mol
Kosten, rein: 18 USD pro 100 g
Kosten, Volumen: 100 USD pro 100 g
Quelle: Niob kommt in der Natur nicht frei vor, sondern in Mineralien wie Columbit und Tantalit. Mineralien, die Niob enthalten, enthalten häufig auch Tantal. Kommerziell wird Niob extrahiert, indem zuerst das Oxid (Nb 2 O 5) gebildet wird. Das Oxid wird dann unter Verwendung von Kohlenstoff oder Wasserstoff reduziert.
Isotope: Niob hat 28 Isotope, deren Halbwertszeiten bekannt sind, mit Massenzahlen von 83 bis 110. Natürlich vorkommendes Niob besteht aus einem stabilen Isotop, 93Nb.
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"Niobium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/niobium.html>.
