Uma aplicação interessante do nióbio é como elemento para joias, pois pode adquirir tons iridescentes de lindas cores vermelha, azul, dourada e verde. Da mesma forma, é frequentemente utilizado nas indústrias petroquímica, metalúrgica, aeroespacial e vidreira, entre outras. Descubra como as suas vantajosas propriedades físicas e químicas o tornam um elemento muito versátil.
O que é nióbio?
O elemento químico Nióbio, também conhecido como Columbium, é um metal de transição macio, dúctil e maleável, resistente à corrosão e a altas temperaturas. Além disso, é um supercondutor elétrico esbranquiçado-acinzentado.
Símbolo do nióbio
Nb O símbolo do Nióbio deriva da mitologia grega com a palavra Niobe cujo significado é Filha de Tântalo . O nome Nióbio foi designado quando foi isolado do elemento Tantalita, em homenagem à filha do rei grego Tântalo, heroína das lágrimas. Porém, como alguns ainda chamam o metal Columbio, ele adota a simbologia Cb.
Características do nióbio
Destaca-se pela sua alta resistência à corrosão e aos ácidos. No entanto, geralmente é atacado por agentes oxidantes, álcalis e ácido fluorídrico. Também pode formar camadas de óxido dielétrico. Por outro lado, seu número de oxidação +5 gera Tartarato, Flúor, Peróxido e Oxalato. Outras particularidades são:
- Reatividade Química : Normalmente reage com carbono, oxigênio, nitrogênio, halogênios e enxofre.
- Solubilidade : Na fase fundida é miscível com ferro, mas não é solúvel em água.
- Fusão e ebulição : Embora tenha um ponto de fusão elevado, possui uma densidade baixa em comparação com outros metais.
- Ductilidade : Pode deformar-se facilmente em fios, embora quando esticado se torne resistente e duro sem ser quebradiço.
- Condição : Seu estado de agregação normal é sólido.
- Cor : Parece brilhante, prateado e metálico, mas o metal à temperatura ambiente apresenta uma tonalidade azulada.
- Supercondutor : É um condutor elétrico perfeito, pois resiste bem à passagem da corrente elétrica.
- Estrutura cristalina : A estrutura é cúbica centrada, o que significa que 8 de seus átomos formam um cubo e dentro há um único átomo.
- Temperatura : Suporta muito bem altas temperaturas sem se decompor ou derreter.
- Ordem magnética : É um elemento paramagnético.
Propriedades químicas e físicas do nióbio
- Número atômico : 41
- Raio atômico (Å) : 198 pm
- Densidade (g/ml) : 8570 kg/m³
- Raio covalente (Å) : 137 pm
- Ponto de ebulição : 4744 °C (5017 K)
- Primeiro potencial de ionização (eV) : 652,1 kJ/mol
- Velocidade do som : 3.480 m/s a 293,15 K
- Ponto de fusão : 2477°C (2750K)
- Estados de oxidação : +5, +3, +2, +4
- Configuração eletrônica : [Kr]4d 4 5s 1
- Massa atômica (g/mol) : 92,90638
- Entalpia de vaporização : 696,6 kJ/mol
- Eletronegatividade : 1,6
- Óxido : Ligeiramente ácido
- Calor específico : 265 J/(K-kg)
- Entalpia de fusão : 26,4 kJ/mol
- Elétrons por nível : 2, 8, 18, 12, 1
Origem do nióbio
Segundo a história do Nióbio, John Winthrop descobriu um estranho mineral em Massachusetts, Estados Unidos, durante o ano de 1734. Preparou-se então para enviá-lo ao território britânico, onde foi exposto, examinado e estudado pelo químico Charles Hatchett durante o ano. 1801. Depois de inúmeras observações e análises, os ingleses deram-lhe o nome de Columbio , tornando-se assim o descobridor do Nióbio. Mais tarde, o físico William Hyde Wollaston comparou-o em 1809 a outros elementos e concluiu erroneamente que o Columbium e o Tântalo eram iguais.
Mais tarde, o químico alemão Heinrich Rose trabalhou em 1844 com columbita e tantalita e separou cada amostra em formas ácidas, que chamou de ácido nióbico. Posteriormente, o suíço Jean Charles de Marignac conseguiu isolar o nióbio metálico aquecendo-o com cloreto. Então, em 1949, foi adotado seu nome oficial.
Para que é usado o nióbio?
Seu principal uso é na produção de aço, pois é utilizado para unir compostos com o objetivo de aumentar a resistência e a resistência a altas temperaturas e à corrosão. Da mesma forma, a liga Nióbio-Aço é utilizada, entre outras, nas indústrias química, aeroespacial e automotiva. Conheça outros aplicativos:
- Ímãs Supercondutores: Em uma liga de titânio, estanho e alumínio, o elemento é extrudado em fio e fundido para formar ímãs supercondutores.
- Lentes e telas de vidro: O vidro é revestido com um fino pó metálico para difundir a luz, sem retraí-la ou absorvê-la, e para ter maior resistência ao reflexo.
- Aceleradores de partículas: Alguns aceleradores de elétrons contêm câmaras moldadas a partir do elemento ligado ou puro nióbio.
- Lâmpadas de vapor de sódio: Uma liga de nióbio-zircônio é usada na base metálica dessas lâmpadas.
- Moedas: É utilizado na fabricação de moedas bimetálicas, devido à sua propriedade de mudar de cor.
- Joias: Quando aquecida ou passada por campo elétrico, adquire lindas tonalidades para criar broches, argolas, brincos, tachas e alfinetes.
Em resumo, o nióbio é um metal de transição ferroso, maleável, dúctil, macio, resistente à corrosão e resistente a altas temperaturas. Além disso, reage com oxigênio, carbono, enxofre, halogênios e nitrogênio. Da mesma forma, é um elemento paramagnético, supercondutor elétrico e insolúvel em água.