Niobi
El niobi[1] és un element químic de nombre atòmic 41 situat en el grup 5 de la taula periòdica dels elements. Es simbolitza com Nb.[2]
Niobi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
41Nb
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aspecte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gris metàl·lic, blavós quan s'oxida![]() Cristalls de niobi i un cub d'1 cm3 ![]() Línies espectrals del niobi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propietats generals | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nom, símbol, nombre | Niobi, Nb, 41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Categoria d'elements | Metalls de transició | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grup, període, bloc | 5, 5, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pes atòmic estàndard | 92,90638 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuració electrònica | [Kr] 4d4 5s1 2, 8, 18, 12, 1 ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propietats físiques | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fase | Sòlid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densitat (prop de la t. a.) |
8,57 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punt de fusió | 2.750 K, 2.477 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punt d'ebullició | 5.017 K, 4.744 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de fusió | 30 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de vaporització | 689,9 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Capacitat calorífica molar | 24,60 J·mol−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pressió de vapor | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propietats atòmiques | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estats d'oxidació | 5, 4, 3, 2, -1 (òxid àcid fort) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegativitat | 1,6 (escala de Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energies d'ionització | 1a: 652,1 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2a: 1.380 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3a: 2.416 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radi atòmic | 146 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radi covalent | 164±6 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Miscel·lània | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estructura cristal·lina | Cúbica centrada en la cara ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ordenació magnètica | Paramagnètic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Resistivitat elèctrica | (0 °C) 152 nΩ·m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductivitat tèrmica | 53,7 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dilatació tèrmica | 7,3 µm/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocitat del so (barra prima) | (20 °C) 3.480 m·s−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mòdul d'elasticitat | 105 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mòdul de cisallament | 38 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mòdul de compressibilitat | 170 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Coeficient de Poisson | 0,40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Duresa de Mohs | 6,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Duresa de Vickers | 1.320 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Duresa de Brinell | 736 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nombre CAS | 7440-03-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isòtops més estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Article principal: Isòtops del niobi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Característiques principalsModifica
És un metall de transició dúctil, gris, tou i poc abundant. Es troba en el mineral niobita i s'utilitza en aliatges.[3] El niobi és un metall dúctil, gris brillant, que passa a presentar una coloració blava quan entra en contacte amb l'aire a temperatura ambient durant un període llarg de temps. Les propietats químiques són molt semblants a les del tàntal, que és del mateix grup. El metall comença a oxidar-se en aire a 200 °C i els seus estats d'oxidació més comuns són +2, +3, +5.
AplicacionsModifica
Com molts d'altres elements de transició, el niobi s'empra principalment aliat en acers, als quals confereix una alta resistència. També s'utilitza en superaliatges resistents al calor per construir escuts de calor, crisols de la indústria química i injectors de reacció i coets, per exemple, l'injector principal del Mòdul de Servei Lunar Apollo, estava fet en un 89 % de niobi. A baixes temperatures el niobi és un superconductor i els cables fets amb aliatges de niobi es solen utilitzar en electroimants superconductors per escàners mèdics i acceleradors de partícules.[2]
HistòriaModifica
El niobi es va descobrir en primer lloc, l'any 1808 per el químic anglès Charles Hatchett en un mineral enviat des d'una mina de Massachusetts. El mineral estava format per òxid de ferro i un òxid d'un element metàl·lic desconegut al que va donar el nom de, columbita al mineral i columbi a l'element, en honor a Columbia, el nom poètic dels recentment formats Estats Units d'Amèrica.[4] Un any més tard, el químic suec Anders Ekeberg va descobrir i nombrar el tàntal que es va pensar que era el mateix que el columbi fins que, al 1844,el químic alemany Heinrich Rose va demostrar que eren elements diferents. Va ser Rose qui li va donar el nom de niobi, en honor a la deessa grega Níobe, filla de Tàntal. La primera mostra pràcticament pura de niobi es va produir en 1864.[2]
Articles relacionatsModifica
ReferènciesModifica
- ↑ «niobi». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Challoner, Jack. Los elementos. La nueva guía de los componentes básicos del universo. (en espanyol). Alcobendas: LIBSA, 2018, p. 47,48. ISBN 9788466236669.
- ↑ «Niobi». Quim & Mica. UPC. [Consulta: 4 març 2014].
- ↑ «columbi». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.