Nb 41

Niobium (Nb)

transition-metal
주기: 5 족: 5 블록: d

Solid

표준 원자량

92.90637 u

전자 배치

[Kr] 5s1 4d4

녹는점

2476.85 °C

끓는점

4743.85 °C

밀도

8570 kg/m³

산화 상태

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

전기 음성도(Pauling)

1.6

제1 이온화 에너지

6.75885 eV

발견 연도

1801

원자 반지름

145 pm

상세 정보

이름의 유래 From Niobe; daughter of the mythical Greek king Tantalus.
발견 국가 England
발견자 Charles Hatchet

Niobium is a refractory transition metal of group 5, chemically similar to tantalum and commonly occurring with it in oxide minerals. It is valued for its ability to strengthen steel at very small additions and for forming superconducting intermetallic compounds. In most compounds niobium is pentavalent, but lower oxidation states are well established, especially in halides and cluster chemistry.

Niobium is a shiny, white, soft, and ductile metal, and takes on a bluish cast when exposed to air at room temperatures for a long time. The metal starts to oxidize in air at 200°C, and when processed at even moderate temperatures must be placed in a protective atmosphere.

The name derives from the Greek mythological character Niobe, who was the daughter of Tantalus, because the elements niobium and tantalum were originally thought to be identical. Niobium was discovered in a black mineral from America called columbite by the British chemist and manufacturer Charles Hatchett in 1801 and he called the element columbium. In 1809, the English chemist William Hyde Wollaston claimed that columbium and tantalum were identical.

Forty years later, the German chemist and pharmacist, Heinrich Rose, determined that they were two different elements in 1846 and gave the name niobium because it was so difficult to distinguish it from tantalum. The name columbium continued to be used in America and niobium in Europe until IUPAC adopted the name niobium in 1949. Niobium was first isolated by the chemist C. W. Blomstrand in 1846.

The story of niobium's discovery is a bit confusing. The first governor of Connecticut, John Winthrop the Younger, discovered a new mineral around 1734. He named the mineral columbite ((Fe, Mn, Mg)(Nb, Ta)2O6) and sent a sample of it to the British Museum in London, England. The columbite sat in the museum's mineral collection for years until it was analyzed by Charles Hatchett in 1801. Hatchett could tell that there was an unknown element in the columbite, but he was not able to isolate it. He named the new element columbium. The fate of columbium took a drastic turn in 1809 when William Hyde Wollaston, an English chemist and physicist, compared the minerals columbite and tantalite ((Fe, Mn)(Ta, Nb)2O6) and declared that columbium was actually the element tantalum. This confusion arose because tantalum and niobium are similar metals, are always found together and are very difficult to isolate.

Niobium was rediscovered and renamed by Heinrich Rose in 1844 when he produced two new acids, niobic acid and pelopic acid, from samples of columbite and tantalite. These acids are very similar to each other and it took another twenty-two years and a Swiss chemist named Jean Charles Galissard de Marignac to prove that these were two distinct chemicals produced from two different elements. Metallic niobium was finally isolated by the Swedish chemist Christian Wilhelm Blomstrand in 1864. Today, niobium is primarily obtained from the minerals columbite and pyrochlore ((Ca, Na)2Nb2O6(O, OH, F)).

Named after Niobe, the daughter of Tantalu. Discovered in 1801 by Hatchett in an ore sent to England. The metal was first prepared in 1864 by Blomstrand, who reduced the chloride by heating it in a hydrogen atmosphere. The name niobium was adopted by the International Union of Pure and Applied Chemicstry (IUPAC) in 1950 after 100 years of controversy. Many leading chemical societies and government organizations refer to it by this name. Most metallurgists, leading metal societies, and all but one of the leading U.S. commercial producers, however, still refer to the metal as "columbium."

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
145 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
164 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
207 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
금속 반지름
134 pm 모든 원소의 금속 반지름 비교 →
밀도
8570 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.0108 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
2476.85 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
4743.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
열전도율
53.7 W/(m·K) 모든 원소의 열전도율 비교 →
비열
0.265 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
24.6 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
체심 입방 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
1.6 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전기 음성도(Allen)
1.41
전자 친화도
0.893 eV
제1 이온화 에너지
6.75885 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
14.320049 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
25.040086 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
37.611129 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
50.572974 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
5 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Kr] 5s1 4d4

열역학적 특성

융해열
0.27776338 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
7.151371 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
7.617764 eV
원자화열
7.617764 eV
원자화 엔탈피
7.597036 eV

핵 특성

양성자 수
41 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
52 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
38 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
1 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Nb-93
발견 연도
1801

존재비

존재비(지각)
20 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
1 × 10−5 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
330 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 18, 12, 1 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7440-03-1 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
6D1/2
InChI
InChI=1S/Nb
InChI 키
GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 41
전자 41
전하 중성
배치 Nb: 4d⁴ 5s¹
전자 배치
측정값
[Kr] 4d⁴ 5s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d⁴ 5s¹
오비탈 도표
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
1/2 1↑
4d
4/10 4↑
총 전자 수: 41 홀전자: 5 ?

원자 모형

양성자 41
중성자 52
전자 41
질량수 93
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

24 / 24 (22 세기 정보가 있는 선 22개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

단일 동위원소 원소
자연적으로 존재하는 유일한 동위원소: 93 — 100.0000%
93100.0000%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
93 안정92.906373 ± 0.000002100.0000%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(2476.85 °C)보다 2451.8 °C 낮음

녹는점 2476.85 °C
끓는점 4743.85 °C
녹는점 미달 온도 2451.8 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
2476.85 °C
끓는점 문헌값
4743.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.27776338 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
7.151371 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
7.617764 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
8570 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
8570 kg/m³

표준 조건에서

원자 스펙트럼

전체 41개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
Nb I 050900
Nb II +115000
Nb III +210800
Nb IV +3819819819
Nb V +41200
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
Nb I 0395
Nb II +1354
Nb III +2189
Nb IV +3183
Nb V +431
Nb VI +5105
Nb VII +632
Nb VIII +72
Nb IX +82
Nb X +92
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
41 Nb 92.90637

Niobium — 원자 오비탈 시각화 도구

[Kr]5s14d4
에너지 준위 2 8 18 12 1
산화 상태 -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
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41 Nb 92.90637

Niobium — 결정 구조 시각화 도구

체심 입방 · 피어슨 기호 cI2
실험 기반
피어슨 기호 cI2
배위수 8
충전율 68.000%
Niobium — 결정 구조 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다

이온 반지름

전하배위스핀반지름
+36해당 없음72 pm
+46해당 없음68 pm
+48해당 없음79 pm
+54해당 없음48 pm
+56해당 없음64 pm
+57해당 없음69 pm
+58해당 없음74 pm

화합물

Nb
92.906 u
Nb
94.907 u
Nb
89.911 u
Nb
93.907 u
Nb
96.908 u
Nb
87.918 u
Nb
88.913 u
Nb
97.910 u
Nb
95.908 u
Nb
92.906 u
Nb
91.907 u
Nb+5
92.906 u
Nb+3
92.906 u
Nb+2
92.906 u

동위원소 (1)

Eighteen isotopes of niobium are known. The metal can be isolated from tantalum, and prepared in several ways.

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
93 안정92.906373 ± 0.000002100.0000%안정
stable
93 안정
원자 질량(u) 92.906373 ± 0.000002
천연 존재비 100.0000%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

스펙트럼선

파장(nm)세기이온화 단계유형전이정확도출처
382.5416 nm5000Nb IVemission4d.5d 3P → 4d.6p 1P*측정값NIST
382.5694 nm200000Nb IVemission4d.6p 1F* → 4d.6d 3D측정값NIST
382.5875 nm250000Nb IVemission4d.6p 3P* → 4d.6d 3D측정값NIST
383.106 nm15000Nb IVemission4d.5d 3D → 4d.6p 1D*측정값NIST
385.2874 nm60000Nb IVemission4d.6p 3P* → 4d.6d 3D측정값NIST
385.5325 nm10000Nb IVemission4d.6p 1P* → 4d.6d 3P측정값NIST
386.9546 nm8000Nb IVemission4d.6p 3P* → 4d.6d 1P측정값NIST
387.5455 nm100000Nb IVemission4d.5d 3G → 4d.6p 1D*측정값NIST
388.2203 nm60000Nb IVemission4d.6p 1P* → 4d.6d 1S측정값NIST
389.8028 nm100000Nb IVemission4d.5d 3S → 4d.6p 3P*측정값NIST
390.0115 nm25000Nb IVemission4d.6p 3P* → 4d.6d 3D측정값NIST
391.6922 nm8000Nb IVemission4d.5d 3F → 4d.6p 1F*측정값NIST
392.1878 nm5000Nb IVemission4d.5d 1P → 4d.6p 3D*측정값NIST
394.057 nm25000Nb IVemission4d.6p 3P* → 4d.6d 3D측정값NIST
394.3315 nm20000Nb IVemission4d.5d 3F → 4d.6p 3F*측정값NIST
398.5759 nm5000Nb IVemission4d.(2D<3/2>).6s 2[3/2] → 4d.6p 1P*측정값NIST
400.1839 nm4000Nb IVemission4d.6p 3P* → 4d.6d 3D측정값NIST
403.2233 nm40000Nb IVemission4d.5d 3F → 4d.6p 3D*측정값NIST
404.998 nm10000Nb IVemission4d.5d 3F → 4d.6p 3F*측정값NIST
405.2616 nm15000Nb IVemission4d.5d 1P → 4d.6p 1D*측정값NIST
406.3412 nm200000Nb IVemission4d.5d 3F → 4d.6p 3F*측정값NIST
406.4694 nm해당 없음Nb IVemission4d.6p 1P* → 4d.6d 1D측정값NIST
409.6529 nm7000Nb IVemission4d.6p 3P* → 4d.6d 3D측정값NIST
459.6 nm해당 없음ID 841emission2p 2P* → 2s 2S측정값NIST

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
147 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
125 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 삼중 결합)
116 pm

반데르발스 반지름

Batsanov
215 pm
Alvarez
256 pm
UFF
316.5 pm
MM3
243 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
251 pm
금속 반지름(C12)
146 pm

번호 척도

Mendeleev
48
Pettifor
52
Glawe
53

전기 음성도 척도

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
4
Robles–Bartolotti
2

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
98 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
8 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
1140 Ha·Bohr6

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
10.87 cm3/mol
미데마 전자 밀도
4

공급 위험 및 경제성

생산 집중도
98
상대적 공급 위험
8
매장량 분포
97
정치적 안정성(최대 생산국)
48
정치적 안정성(최대 매장국)
48

상전이 및 동소체

녹는점2750.15 K
끓는점5014.15 K

산화 상태 분류

−1 extended
+4 extended
+2 extended
+3 extended
+1 extended
0 extended
+5 main
−3 extended

심화 참고 데이터

차폐 상수 (10)
n오비탈σ
1s0.8577
2p4.0178
2s10.8748
3d14.753
3p16.3844
3s15.8285
4d29.7624
4p26.9156
4s25.7172
5s35.079
결정 반지름 상세 정보 (7)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
3VI86
4VI82from r^3 vs V plots, estimated,
4VIII93
5IV62calculated,
5VI78
5VII83calculated,
5VIII88
동위원소 붕괴 방식 (67)
동위원소모드세기
79p—
79B+—
79B+p—
80p—
80B+—
80B+p—
81p—
81B+—
81B+p—
82B+100%
X선 산란 인자 (757)
에너지 (eV)f₁f₂
0.5—0.09113
0.5079—0.09258
0.516—0.09406
0.5242—0.09557
0.5325—0.0971
0.5409—0.09865
0.5495—0.10023
0.5582—0.10161
0.5671—0.103
0.5761—0.10441

추가 데이터

Sources

Sources of this element.

The element is found in niobite (or columbite), niobite-tantalite, parochlore, and euxenite. Large deposits of niobium have been found associated with carbonatites (carbon-silicate rocks), as a constituent of parochlore. Extensive ore reserves are found in Canada, Brazil, Nigeria, Zaire, and in Russia.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Nb

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Niobium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

라이선스 안내: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Niobium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

라이선스 안내: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Niobium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Niobium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Niobium

This section provides all form of data related to element Niobium.

9 PubChem Elements
Niobium

The element property data was retrieved from publications.

최종 업데이트:

데이터 검증 완료:

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