Ниобий

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Jump to navigation Jump to search
41 ЦирконийНиобийМолибден
V

Nb

Ta
СутегіГелийЛитийБериллийБор (элемент)КөміртекАзотОттекФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорКүкіртХлорАргонКалийКальцийСкандийТитан (элемент)ВанадийХромМарганецТемірКобальтНикельМысМырышГаллийГерманийКүшәнСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийКүмісКадмийИндийҚалайыСүрмеТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕуропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТантал (элемент)ВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаАлтынСынапТаллийҚорғасынВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесонПериодическая система элементов
41Nb
Cubic-body-centered.svg
Electron shell 041 Niobium.svg
Жай заттың сыртқы бейнесі
Күміс-ақ түсті жылтыр металл; көкшіл оксидті пленкамен жабылған
Niobium crystals and 1cm3 cube.jpg
Атом қасиеті
Атауы, символ, нөмірі

Ниобий, 41

Топ, период, блок

5, 5, d

Атомдық масса
(молярлық масса)

92.90637(1) м. а. б. (г/моль)

Электрондық конфигурация

[Kr] 4d4 5s1

Қабықшалар бойынша электрондар

2, 8, 18, 12, 1

Атом радиусы

146 пм

Химиялық қасиеттері
Ковалентті радиус

164±6 пм

Ион радиусы

(+5e)69 пм

Электртерістілігі

1,6 (Полинг шкаласы)

Электродты потенциал

0

Тотығу дәрежелері

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Иондалу энергиясы

1-ші: 652.1 кДж/моль (эВ)
2-ші: 1380 кДж/моль (эВ)
3-ші: 2416 кДж/моль (эВ)

Жай заттың термодинамикалық қасиеттері
Термодинамикалық фаза

Қатты дене

Тығыздық (қ.ж.)

8,57 г/см³

Балқу температурасы

2741 K (2468 °С, 4474 °F)

Қайнау температурасы

5015 K (4742 °С, 8567 °F)

Балқу жылуы

26,8 кДж/моль

Булану жылуы

680 кДж/моль

Молярлық жылусыйымдылық

24,44 Дж/(K·моль)

Молярлық көлем

10,8 см³/моль

Қаныққан бу қысымы
P (Па) 1 10 100 1000 10 000 100 000
T (К) 2942 3207 3524 3910 4393 5013
Жай заттың кристаллдық торы
Тор құрылымы

кубтық көлемдік орталықтанған

Тор параметрлері

3,301 Å

Дебай температурасы

275 K

Басқа да қасиеттері
Жылуөткізгіштік

(300 K) 53,7 Вт/(м·К)

Юнг модульі

105 ГПа

Жылжу модульі

38 ГПа

Пуассон коэффициенті

0.40

Моос қаттылығы

6.0

Виккерс қаттылығы

870–1320 МПа

Бринеллий қаттылығы

735–2450 МПа

CAS нөмірі

7440-03-1

Ниобий Nb

Ниобий (лат. Nіobіum; Nb) — элементтердің периодтық жүйесінің V тобындағы хим. элемент, ат. н. 41, ат. м. 92,9064. Табиғатта тұрақты бір изотопы 93Nb бар. Ниобийді ағылшын химигі Ч.Хатчет (1765 – 1847) ашқан (1801ж). Жер қыртысындағы массалық мөлшері 2.10–3%. Маңызды минералдары: колумбит-танталит тобы (Fe, Mn) (Nb, Ta)2O6, пирохлор (Сa, Na) (Nb, Ta, Tі)2O6 (OH, F), лопарит (Na, Ce, Ca)2(Tі, Nb, Ta)O3. Ниобий ашық-сұр түсті иілгіш металл, кристалдық торы көлемді орталықтандырылған кубты; тығыздылығы 8,57 г/см3, балқу t 2500ӘС, қайнау t 4927ӘС. Тотығу дәрежесі +5, +1-ден +4-ке дейінгілері сирек кездеседі.

Бөлме температурасында HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4, патша арағы және NH3 ерітіндісі әсеріне тұрақты, фторсутек және оның HNO3 қоспасымен, сілті ерітінділері және балқымаларымен, 300 – 400ӘС-та F2, 200ӘС-тан жоғары O2 және Cl2, 250ӘС-тан жоғары Br2, H2, 400ӘС-та N2, 1200 – 1400ӘС-та C-пен әрекеттеседі. 1500 – 1800ӘС-та Nb2O5-ті көміртекпен немесе алюминиймен, K2NbF7-ні натриймен тотықсыздандыру, Nb2O5-ті K2NbF7 балқымасында электролиздеу арқылы алады. Оның құймалары реактивті қозғалтқыштардың, зымырандардың, газды трубиналардың, хим. аппараттардың, электронды құралдардың, эл. конденсаторлардың және асқын өткізгіш қондырғылар бөлшектерінің құрылымдық материалдары ретінде қолданылады.

Ниобийдің құрамы ультра негізді (0,2 г/т Nb) қышқыл жыныстарға (24 г/т Nb) артады. Ниобий әрдайым тантал жүреді. Ниобий мен танталдың жақын химиялық қасиеттері олардың бір минералдарда бірге болуына және жалпы геологиялық процестерге қатысуына себепші болады. Ниобий құрамында титан бар минералдар қатарында титанды алмастыра алады (сфен, ортит, перовскит, биотит). Ниобийдің табиғатта болу түрі әртүрлі болуы мүмкін: шашыраңқы (магмалық жыныстардың тұқым түзуші және акцессорлық минералдарында) және минералды.

Жалпы алғанда, ниобий бар жүзден астам минералдар белгілі. Олардың өнеркәсіптік маңызы тек кейбір: колумбит-танталит (Fe , Mn)(Nb, Ta)2O6, пирохлор (Na, Ca, TR, U)2(Nb, Ta, Ti)2O6(OH, F) (Nb2O5 0 — 63 %), лопарит (Na, Ca, Ce)(Ti, nb)O3 ((nb, Ta)2O5 8 — 10 %), кейде эвксенит қолданылады сондай-ақ құрамында қоспалар (ильменит, касситерит, вольфрамит) түріндегі ниобий бар минералдар бар.