Ниобий валентность – «Как определить валентность по таблице менделеева?» – Яндекс.Знатоки

Posted on by alexxlab

Валентность ниобия (Nb), формулы и примеры

Общие сведения о валентности ниобия

В виде простого вещества ниобий представляет собой блестящий серебристо-серый металл с объемно центрированной кубической кристаллической решеткой, подобной α-железу.

Валентность ниобия в соединениях

Ниобий – сорок первый по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится в пятом периоде в VВ группе. В ядре атома ниобия содержится 41 протон и 52 нейтрона (массовое число равно 93). В атоме ниобия есть пять энергетических уровней, на которых находятся 41 электрон (рис. 1).

Рис. 1. Строение атома ниобия.

Электронная формула атома ниобия в основном состоянии имеет следующий вид:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d45s1.

А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):

Наличие пяти неспаренных электронов свидетельствует о том, что ниобий способен проявлять валентность V в своих соединениях (Nb2O5, NbOCl3, NbCl5).

Известно, что для ниобия также характерны валентности I (Nb2O), II (NbO), III (Nb2O3, NbCl3, NbBr3) и IV (NbO2, NbCl4).

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Ниобий, свойства атома, химические и физические свойства

Ниобий, свойства атома, химические и физические свойства.

 

 

 

Nb 41  Ниобий

92,90638(2)     1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d4 5s1

 

Ниобий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 41. Расположен в 5-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе пятой группы), пятом периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства атома

Химические свойства

Физические свойства

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

 

Общие сведения

 
НазваниеНиобий/ Niobium
СимволNb
Номер в таблице		41
ТипМеталл
ОткрытЧарльз Хэтчет, Англия, 1801 г.
Внешний вид и пр.Блестящий металл серебристо-белого цвета
Содержание в земной коре0,0017 %
Содержание в океане1,0×10-10 %

Свойства атома

 
Атомная масса (молярная масса)92,90638(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d4 5s1
Радиус атома146 пм

Химические свойства

 
Степени окисления+1, +2, +3, +4, +5
Валентность(+2), +3, (+4), +5
Ковалентный радиус164 пм
Радиус иона		(+5e)69 пм
Электроотрицательность1,6 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон)663,6 кДж/моль (6,88 эВ)
Электродный потенциал0

Физические свойства

Плотность (при  нормальных условиях)8,57  г/см3
Температура плавления2477 °C (2750 K)
Температура кипения4744 °C (5017 K)
Уд. теплота плавления26,8 кДж/моль
Уд. теплота испарения680 кДж/моль
Молярная теплоёмкость24,44 Дж/(K·моль)
Молярный объём10,8 см³/моль
Теплопроводность (при 300 K)53,7 Вт/(м·К)
Электропроводность в твердой фазе6,7х106 См/м
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость6 по шкале Мооса, 1320 МПа по Виккерсу
Структура решёткикубическая
объёмноцентрированная
Параметры решётки3,301 Å
Температура Дебая275 K

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

карта сайта

ниобий атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома


электронные формулы сколько атомов в молекуле ниобия
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

 

Коэффициент востребованности 126

Ниобий и его характеристики

Общая характеристика ниобия

В земной коре ниобия содержится 0,002% (масс.). Этот элемент во многом сходен с ванадием. В свободном состоянии он представляет собой тугоплавкий металл, твердый, но не хрупкий, хорошо поддающийся механической обработке (рис. 1.. Плотность ниобия 8,57 г/см 3, температура плавления – 2500oС.

Ниобий устойчив во многих агрессивных средах. На него не действует соляная кислота и царская водка, так как на поверхности этого металла образуется тонкая, но очень прочная и химически стойкая оксидная пленка.

Рис. 1. Ниобий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса ниобия

Поскольку в свободном состоянии ниобий существует в виде одноатомных молекул Nb, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 92,9063.

Изотопы ниобия

Известно, что в природе ниобий может находиться в виде единственного стабильного изотопа 93Nb. Массовое число равно 93, ядро атома содержит сорок один протон и пятьдесят два нейтрона.

Существуют искусственные нестабильные изотопы циркония с массовыми числами от 81-го до 113-ти, а также двадцать пять изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 92Nb с периодом полураспада равным 34,7 млн. лет.

Ионы ниобия

На внешнем энергетическом уровне атома ниобия имеется пять электронов, которые являются валентными:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d35s2.

В результате химического взаимодействия ниобий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Nb0 -1e → Nb+;

Nb0 -2e → Nb2+;

Nb0 -3e → Nb3+;

Nb0 -4e → Nb4+;

Nb0 -5e → Nb5+.

Молекула и атом ниобия

В свободном состоянии ниобий существует в виде одноатомных молекул Nb. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу ниобия:

Энергия ионизации атома, эВ

6,88

Относительная электроотрицательность

1,6

Радиус атома, нм

0,146

Сплавы ниобия

Ниобий – один из компонентов многих жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Особенно большое значение имеют жаропрочные сплавы ниобия, которые применяются в производстве газовых турбин, реактивных двигателей, ракет.

Ниобий вводят также в нержавеющие стали. Он резко улучшает их механические свойства и сопротивляемость коррозии. Стали, содержащие от 1 до 4% ниобия, отличаются высокой жаропрочностью и используются как материал для изготовления котлов высокого давления.

Примеры решения задач

Ниобий валентные состояния — Справочник химика 21

    Рассмотрим возможные причины сходства элементов. Сходство элемента с его соседями сверху и снизу есть внутригрупповое сходство элементов-аналогов оно обусловлено прежде всего близким строением самых внешних электронных оболочек. Наибольшее сходство и изоморфизм проявляют тяжелые аналоги с близким строением внешних электронных оболочек, например калий и рубидий, серебро и золото, кальций и стронций, цинк и кадмий, скандий и иттрий, иттрий и гадолиний-лютеций, цирконий и гафний, ниобий и тантал, железо и никель, кобальт и никель и т. д. Значительные же различия свойств элементов-аналогов в высших валентных состояниях, когда все электроны уходят с внешней оболочки, большей частью обусловлено несходством строения внешних оболочек ионов (литий и натрий, бериллий и магний, бор и алюминий, углерод и кремний и т. д.). [c.158]
    Заполнение 4/ -оболочки оказывает весьма существенное влияние на строение электронных оболочек, атомные радиусы и физико-химические свойства металлов, следующих за лантаноидами (гафний, тантал, рений, вольфрам и т. д.), т. е. лантаноидное сжатие проявляется и за лантаноидами. Действительно, оно приводит, например, к тому, что металлический и ионный радиусы, возрастающие от титана к цирконию, от ванадия к ниобию и от хрома к молибдену, почти не изменяются при переходе к гафнию, танталу, вольфраму. Точно так же почти не увеличиваются металлические радиусы и ионные радиусы, отвечающие высшим валентным состояниям, при переходе от элементов ряда технеций—палладий к их аналогам рению—платине соответственно. Именно лантаноидное сжатие, происходящее в результате заполнения 4/ -оболочки, приводит к сближению свойств 5d- и 4с -переходных металлов, резко отличающихся по свойствам от более легких Зй-переходных металлов. Оно проявляется и на теплотах образования ионных соединений этих металлов и других химических характеристиках (см. главу II). Лантаноидное сжатие, а также заполнение 5й -оболочки, заканчивающееся у платины—золота, приводит к дополнительному сжатию внешних оболочек у последующих элементов ряда золото—радон, что отражается на возрастании ионизационных потенциалов последующих элементов. Вследствие этого потенциалы ионизации франция, радия, актиния оказываются соответственно выше потенциалов ионизации цезия, бария и лантана (см. рис. 6). В результате этого первые более тяжелые элементы оказываются менее электроположительными, чем последние. Сжатие внешних оболочек вследствие заполнения внутренних Af — и 5й -оболочек приводит к повышению энергии связи внешних электронов актиноидов по сравнению с их аналогами — лантаноидами. На это указывают данные, правда, пока довольно ограниченные по их потенциалам ионизации и имеющиеся уже более подробные сведения об их атомных радиусах (см. главу III). [c.51]

    Атомы ванадия, ниобия и тантала имеют мало общего с атомами элементов 5А подгруппы и не бывают в отрицательно валентном состоянии. Сходство сравниваемых подгрупп элементов (5В и 5А) проявляется лишь в соединениях высшей валентности. [c.304]


    С пятью валентными электронами в возбужденном состоянии атомам элементов УВ-группы свойственно максимальное окислительное число -Н5. Известны также переменные окислительные числа +2, -ЬЗ, +4. Однако низшие степени окисления для этих металлов мало характерны, особенно для ниобия и тантала. [c.90]

    Электронная конфигурация элементов подгруппы ванадия 5 обусловливает как максимальную валентность ванадия, ниобия, тантала и протактиния, равную 5, таки, вследствие близости электронов на 5-и -уровнях, более низкие валентные состояния, особенно для первых элементов [c.195]

    Хотя ниобий и тантал — металлы, но в состоянии окисления У они проявляют химические свойства типичных неметаллов. ОнИ не образуют соединений катионов в этой степени окисления, но дают многочисленные анионные комплексы, в большинстве которых имеют координационные числа 7 и 8, В низших валентных состояниях они образуют многочисленные кластеры из атомов металлов. Только ниобий дает низковалентные соединения в водных растворах. [c.495]

    Сходство элементов в диагональном направлении обусловлено близостью внешних оболочек ионов и близостью атомных радиусов в соответственных состояниях (натрий—кальций, магний-скандий, алюминий—титан, титан—ниобий, ванадий—молибден, молибден-рений, родий—платина и др.). Несходство же таких соседей в диагональном направлении, как, например, Mg и В, Al и С, Si и N, Zr и V, Nb и Сг, Мо и Мп, обусловлено сильным различием электронного строения и размеров оболочек ионов в высших валентных состояниях. [c.159]

    Ванадий, ниобий и тантал составляют VB-подгруппу периодической системы, К этой подгруппе относится также элемент № 105, искусственно полученный в 1967 г., для которого предложено название нильсборий. Электронная конфигурация двух последних уровней атомов этих элементов выражается формулой (п—l)d ns-, а для ниобия 4d 5s (п — номер периода). Валентными электронами являются ( — )d и ns, но только в возбужденном состоянии атомов (кроме ниобия). Таким образом, проявляемая этими элементами в соединениях максимальная валентность равна пяти. Ванадий и ниобий являются моноизотопными элементами, а природный тантал состоит почти целиком из изото- [c.275]

    Из табл. 3 видно, что чувствительность метода определения железа роданидами повышается, если реакцию проводить в присутствии ацетона чувствительность метода еще больше повышается, если определение железа проводить смесью трибутиламмоаия и амилового спирта. Проведению реакции мешает ряд веществ. Прежде всего должны отсутствовать анионы ряда кислот, которые дают более прочные комплексные соединения, чем роданид железа фосфаты, ацетаты, арсенаты, фториды, бораты, а также хлориды и сульфаты, присутствующие в значительных количествах. Также должны отсутствовать элементы, ионы которых дают комплексные соединения с роданидом кобальт, хром, висмут, медь, молибден, вольфрам, титан в 3- и 4-,валентном состоянии, ниобий, палладий, кадмий, цинк, ртуть. [c.136]

    Протактиний — один из немногих элементов с двойственным химическим характером в одних случаях, в одном валентном состоянии, он подобен элементам V группы ниобию и танталу, а в других — актиноидам… Протактиний — Один из немногих элементов, которые пока намного дороже золота… [c.343]

    Количественное определение ниобия, основанное на восстановлении его амальгамированным цинком до тре валентного состояния и последующем титровании перманганатом калия, обьгано не дает достаточно точных и воспроизводимых результатов. Изучение различных факторов, влияющих на определение ниобия, показало, что сущест

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *