Niob

Eigenschaften
[Kr] 4d4 5s1 41Nb Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Niob, Nb, 41
Elementkategorie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	5, 5, d
Aussehen	grau metallisch glänzend
CAS-Nummer	7440-03-1
EG-Nummer	231-113-5
ECHA-InfoCard	100.028.284
Massenanteil an der Erdhülle	19 ppm (34. Häufigkeit)[1]
Atomar[2]
Atommasse	92,90637(1)[3] u
Atomradius (berechnet)	145 (164) pm
Kovalenter Radius	137 pm
Elektronenkonfiguration	[Kr] 4d4 5s1
1. Ionisierungsenergie	6.75885(4) eV[4] ≈ 652.13 kJ/mol[5]
2. Ionisierungsenergie	14.32 eV[4] ≈ 1382 kJ/mol[5]
3. Ionisierungsenergie	25.04 eV[4] ≈ 2416 kJ/mol[5]
4. Ionisierungsenergie	37.611(22) eV[4] ≈ 3629 kJ/mol[5]
5. Ionisierungsenergie	50.5728(25) eV[4] ≈ 4880 kJ/mol[5]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	kubisch raumzentriert
Dichte	8,57 g/cm³ (20 °C)[6]
Mohshärte	6,0
Magnetismus	paramagnetisch (χm = 2,3 · 10−4)[7]
Schmelzpunkt	2750 K (2477 °C)
Siedepunkt	5017 K[8] (4744 °C)
Molares Volumen	10,83 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	694 kJ/mol[8]
Schmelzenthalpie	26,8 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	3480 m·s−1 bei 293,15 K
Elektrische Leitfähigkeit	6,58 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	54 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	2, 4, 5
Normalpotential	−1,1 V (Nb2+ + 2 e− → Nb)
Elektronegativität	1,6 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 91Nb {syn.} 680 a ε 1,253 91Zr 92Nb {syn.} 3,47 · 107 a ε 2,006 92Zr β− 0,356 92Mo 93Nb 100 % Stabil 93metaNb {syn.} 16,13 a IT 0,031 93Nb 94Nb {syn.} 20300 a β− 2,045 94Mo 95Nb {syn.} 34,975 d β− 0,926 95Mo
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 93Nb 9/2 6,567 · 107 0,488 24,47
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[9] Pulver Gefahr H- und P-Sätze H: 228 P: 210[9]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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^[10] 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.

1. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind aus webelements.com (Niob) entnommen.
3. ↑ IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights: Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised. In: Chemistry International. 40, 2018, S. 23, doi:10.1515/ci-2018-0409.
4. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu niobium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu niobium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1260.
7. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
8. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
9. ↑ ^{a b} Eintrag zu Niob (Pulver) in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 9. November 2021. (JavaScript erforderlich)
10. ↑ Mineralienatlas: Loparit-(Ce).