Niobio

Para la unidad eléctrica, véase culombio.

Zirconio ← Niobio → Molibdeno V     41 Nb                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Nb ↓ Ta Tabla completa • Tabla extendida
Apariencia
Gris metálico
Información general
Nombre, símbolo, número	Niobio, Nb, 41
Serie química	Metal de transición
Grupo, período, bloque	5, 5, d
Masa atómica	92,90638 u
Configuración electrónica	[Kr]4d4 5s1
Dureza Mohs	6
Electrones por nivel	2, 8, 18, 12, 1 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio	145 pm
Electronegatividad	1,6 (Pauling)
Radio atómico (calc)	198 pm (Radio de Bohr)
Radio iónico	{{{radio_iónico}}}
Radio covalente	137 pm
Radio de van der Waals	pm
Estado(s) de oxidación	+5, +3, +2, +4
Óxido	Levemente ácido
1.ª Energía de ionización	652,1 kJ/mol
2.ª Energía de ionización	1.380 kJ/mol
3.ª Energía de ionización	2.416 kJ/mol
4.ª Energía de ionización	3.700 kJ/mol
5.ª Energía de ionización	4.877 kJ/mol
6.ª Energía de ionización	9.847 kJ/mol
7.ª Energía de ionización	12.100 kJ/mol
8.ª Energía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Energía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Energía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Densidad	8570 kg/m3
Punto de fusión	2750 K
Punto de ebullición	5017 K
Punto de inflamabilidad	{{{P_inflamabilidad}}} K
Entalpía de vaporización	696,6 kJ/mol
Entalpía de fusión	26,4 kJ/mol
Presión de vapor	0,0755 Pa a 2741 K
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volumen molar	m3/mol
Varios
Estructura cristalina	Cúbica centrada en el cuerpo
N° CAS	7440-03-1
N° EINECS	231-113-5
Calor específico	265 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	6,93·106 S/m
Conductividad térmica	53,7 W/(K·m)
Velocidad del sonido	3480 m/s a 293.15 K (20 °C)
Isótopos más estables
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 91Nb Sintético 680 a ε 1,253 91Zr 92Nb Sintético 3,47·107 a β- ε 0,356 2,006 92Mo 92Zr 93Nb 100% Estable con 52 neutrones 93mNb Sintético 16,13 a TI 0,031 93Nb 94Nb Sintético 20,300 a β- 2,045 94Mo
Nota: unidades según el SI y en CNPT, salvo indicación contraria.

El niobio (o columbio) es un elemento químico de número atómico 41 situado en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos. Se simboliza como Nb. Es un metal de transición dúctil, gris, blando y poco abundante. Se encuentra en el mineral niobita, también llamado columbita, y se utiliza en aleaciones. Se emplea principalmente aleado en aceros, confiriéndoles una alta resistencia. Se descubrió en el mineral niobita y a veces recibe el nombre de columbio.

Características principales

Cristales de niobio de alta pureza (99,995% = 4N5), hechos por electrólisis, así como un cubo de niobio anodizado de 1 cm³ de alta pureza (99,95% = 3N5) para comparar.

El niobio es un metal dúctil, gris brillante, que pasa a presentar una coloración azul cuando permanece en contacto con el aire, a temperatura ambiente, un largo período. Sus propiedades químicas son muy parecidas a las del tántalo, que está situado en el mismo grupo.

Su capacidad calorífica específica es la más alta de la tabla periódica, con más de 6.000 J/g K.

El metal comienza a oxidarse con el aire a 200 °C y sus estados de oxidación más comunes son +2, +3, +5.

El estado de oxidación +4 es menos común, y poco estudiado debido a su paramagnetismo.

Descubierto por el británico Charles Hatchett en 1801.

Usos

La aplicación más importante es como elemento de aleación para la construcción de máquinas y gaseoductos de alta presión. También se utiliza en «superaleaciones», para soportar temperaturas mayores a 650 °C, por ejemplo, en las turbinas de los aviones de reacción y en los tubos de escape de los automóviles. Suele formar parte de cerámicas electrónicas y de objetivos fotográficos. [1]

En el campo de la superconductividad eléctrica se usa en aleaciones con titanio para construir electroimanes superenfriados empleados en resonancia magnética nuclear. Recientemente se ha utilizado como elemento básico de ordenadores cuánticos experimentales.[2]

En el campo de la química organometálica, son numerosos los usos que se le han dado. Por ejemplo, complejos nioboceno de tipo sándwich son capaces de activar enlaces C-H, sirven como modelos en procesos de polimerización de olefinas e incluso presentan actividad citotóxica contra células cancerígenas.