41NbNiob
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Niob [ˈnioːp] (auch Niobium, nach Niobe, der Tochter des Tantalos) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Nb und der Ordnungszahl 41. Es zählt zu den Übergangsmetallen, im Periodensystem steht es in der 5. Periode sowie der 5. Nebengruppe (Gruppe 5) oder Vanadiumgruppe.

Im angelsächsischen Sprachraum wird noch vereinzelt von Metallurgen und Werkstoffanbietern die schon länger veraltete Bezeichnung Columbium und das Kurzzeichen Cb verwendet.

Das selten vorkommende Schwermetall ist von grauer Farbe und gut schmiedbar. Niob wird vor allem aus den niobreichen Vertretern der Pyrochlor-Obergruppe, den Mineralen der Columbit-Mischkristallreihe Columbit-(Mn) – Columbit-(Mn) und Loparit gewonnen.

Als Coltan (ein modernes, vorrangig in der Politik verwendetes Akronym aus Columbit – Tantalit) werden Niob-Tantal-Erze bezeichnet, die zu den vier Mischkristallreihen Columbit-(Fe) – Columbit-(Mn), Tantalit-(Mn) – Tantalit-(Fe), Columbit-(Mn) – Tantalit-(Mn) und Columbit-(Fe) – Tantalit-(Fe) zählen. Niob wird hauptsächlich in der Metallurgie verwendet, um Spezialstähle herzustellen und die Schweißbarkeit zu verbessern.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse92,9063 ±1·10-5
Atommasse92,9063 u

Atomradien

Radius (empirisch)146 pm
Radius (berechnet)198 pm
Kovalenter Radius164 ±6 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationKr 4d4 5s1
Ionisierungsenergie(1.) 6,75885 eV
(2.) 14,32 eV
(3.) 25,04 eV
(4.) 37,611 eV
(5.) 50,5728 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:12
o-Schale:1

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte8,57 g·cm−3 (293,1 K)
Molares Volumen1,083·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit3.480 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt2.750 K
Siedepunkt5.017 K
Flüssigkeitsbereich2.267 K
Sprungtemperatur9,25 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie26,8 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie690 kJ·mol-1
Bindungsenergie733 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Wärmeleitfähigkeit54 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient7,3·10-6 K-1

Härten

Mohshärte6
Brinellhärte736 NM·m-2
Vickershärte1.320 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul105 GPa
Schubmodul38 GPa
Kompressionsmodul170 GPa
Poissonzahl0,4

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit6,58·106 S·m-1
Wiederstand1,52·10-7 Ωm

Magnetismus

Magnetismusparamagnetisch

Chemische Eigenschaften

Basizitätleicht sauer
Oxidationszustand2, 4, 5
Normalpotential-1,1 V (Nb2+ + 2e- → Nb)

Elektronegativität

Pauling-Skala1,6
Sanderson-Skala1,42
Allred-Rochow-Skala1,23
Ghosh-Gupta-Skale2,974 eV
Nagle-Skale1,21
Pearson-Skale4 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturkubisch-körperzentriert
Goldschmidt-Klassifikationlithophil
Supraleitermit Sprungtemperatur (Festkörper, Normaldruck)
Preis/kg73,5 ±12,1 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
2 ppb ≈ 2,01·1010 M☉
sunny
Sonne
4 ppb ≈ 7,95·109 Mt
destruction
Meteorit
190 ppb ≈ 190 mg
public
Erdkruste
17.000 ppb ≈ 470.000 Mt
water_drop
Ozeane
0,001 ppb ≈ 1,37 kt
waves
Fließendes Gewässer
—
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Menschlicher Körper
—
Natürliches ElementReinelementStabiles ElementSchwermetallRefraktärmetall
HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg