O elemento químico nióbio é classificado como um metal de transição. Foi descoberto em 1801 por Charles Hatchett.
Zona de dados
| Classificação: | Nióbio é um metal de transição |
| Cor: | branco prateado |
| Peso atômico: | 92,9064 |
| Estado: | sólido |
| Ponto de fusão: | 2477 oC, 2750 K |
| Ponto de ebulição: | 4744 oC, 5017 K |
| Elétrons: | 41 |
| Prótons: | 41 |
| Nêutrons no isótopo mais abundante: | 52 |
| Cascas de elétrons: | 2,8,18,12,1 |
| Configuração de elétrons: | 4d4 5s1 |
| Densidade @ 20oC: | 8,57 g / cm3 |
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| Volume atômico: | 10,87 cm3 / mol |
| Estrutura: | bcc: cúbica centrada no corpo |
| Dureza: | 6,0 mohs |
| Capacidade de calor específico | 0,26 J g-1 K-1 |
| Calor de fusão | 26,40 kJ mol- 1 |
| Calor de atomização | 733 kJ mol-1 |
| Calor de vaporização | 682,0 kJ mol-1 |
| 1ª energia de ionização | 652,1 kJ mol-1 |
| 2ª energia de ionização | 1381,7 kJ mol-1 |
| 3ª energia de ionização | 2416 kJ mol-1 |
| Afinidade de elétron | 86,2 kJ mol-1 |
| Número mínimo de oxidação | -1 |
| Min. número de oxidação comum | 0 |
| Número máximo de oxidação | 5 |
| Máx. oxidação comum não. | 5 |
| Eletronegatividade (escala de Pauling) | 1,6 |
| Polarizabilidade volume | 15,7 Å3 |
| Reação com ar | w / ht, ⇒ NbO2 |
| Reação com HNO3 15 M | nenhuma |
| Reação com HCl 6 M | nenhuma |
| Reação com 6 M NaOH | nenhum |
| Óxido (s) | NbO, NbO2, Nb2O3, Nb2O5 |
| Hidreto (s) | NbH, NbH2 |
| Cloreto (s) | NbCl3, NbCl4, NbCl5 |
| Raio atômico | 146 pm |
| Raio iônico (1+ íon) | – |
| Raio iônico (2+ íon) | – |
| Raio iônico (3+ íons) | 86 pm |
| Raio iônico (1 íon) | – |
| Raio iônico (2-íons) | – |
| Raio iônico (3 – íon) | – |
| O condutividade térmica | 53,7 W m-1 K-1 |
| Condutividade elétrica | 6,6 x 106 S m-1 |
| Ponto de congelamento / fusão: | 2477 oC, 2750 K |
Cristais de metal nióbio. Foto de Artem Topchiy.
Descoberta do nióbio
O nióbio foi descoberto em 1801 pelo cientista inglês Charles Hatchett. Foi encontrado em um minério americano que foi enviado para a Inglaterra mais de um século antes por John Winthrop, o Jovem, o primeiro governador do estado de Connecticut.
Hatchett encontrou o minério, chamado columbita, no Coleção Hans Sloane do Museu Britânico.
Ele nomeou o elemento columbium (símbolo Cb).
Em 1846, o químico alemão Henrich Rose descobriu o elemento independentemente e o nomeou nióbio. >
O metal foi isolado pela primeira vez pelo cientista sueco Christian Blomstrand em 1864. Ele reduziu o cloreto aquecendo-o em uma atmosfera de hidrogênio.
O nome nióbio foi adotado internacionalmente em 1950.
O nome do elemento vem de ‘Niobe’ que significa filha de Tântalo na mitologia grega. O nióbio fica diretamente acima do tântalo na tabela periódica e eles compartilham propriedades químicas muito semelhantes. O tântalo foi nomeado após Tântalo, pai de Niobe.
Cavidades supercondutoras de nióbio, feitas por o Laboratório Jefferson para uso em aceleradores de partículas. (Mais no vídeo abaixo.)
Aparência e características
Efeitos nocivos:
Alguns compostos de nióbio são altamente tóxicos.
Características:
O nióbio é um metal dúctil, branco e brilhante. No ar, forma-se uma camada de óxido cuja cor depende de sua espessura. Tons de azul, verde e amarelo são típicos.
O nióbio resiste à corrosão devido ao filme de óxido. O metal começa a oxidar rapidamente no ar a 200 oC.
As propriedades químicas do nióbio são muito semelhantes às do tântalo.
O nióbio é um dos cinco principais metais refratários (metais com muito alta resistência ao calor e ao desgaste). Os outros metais refratários são tungstênio, molibdênio, tântalo e rênio.
Usos do Nióbio
O Nióbio é usado com ferro e outros elementos em ligas de aço inoxidável e também em ligas com uma variedade de metais não ferrosos, como zircônio,
As ligas de nióbio são fortes e costumam ser usadas na construção de dutos.
O metal é usado em superligas para motores a jato e equipamentos resistentes ao calor.
O nióbio também é usado para joias. Em temperaturas criogênicas, o nióbio é um supercondutor.
Abundância e isótopos
Abundância da crosta terrestre: 17 partes por milhão em peso, 3,7 partes por milhão em moles
Sistema solar de abundância: 4 partes por bilhão em peso, 50 partes por trilhão em moles
Custo puro: $ 18 por 100g
Custo, volume: $ por 100g
Fonte: Nióbio não é encontrado livre na natureza, mas em minerais como columbita e tantalita. Minerais que contêm nióbio geralmente também contêm tântalo. Comercialmente, o nióbio é extraído formando primeiro o óxido (Nb2O5). O óxido é então reduzido usando carbono ou hidrogênio.
Isótopos: o nióbio tem 28 isótopos cujas meias-vidas são conhecidas, com números de massa de 83 a 110. O nióbio de ocorrência natural consiste em seu único isótopo estável, 93Nb.
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"Niobium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/niobium.html>.
