| Niobium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pronunciation | /naɪˈoʊbiəm/ (ⓘ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance | Gray metallic, bluish when oxidized | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standard atomic weight Ar°(Nb) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 92.90637(1) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Niobium in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic number (Z) | 41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Group | group 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Period | period 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Block | d-block | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electron configuration | [Kr] 4d4 5s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrons per shell | 2, 8, 18, 12, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase at STP | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Melting point | 2750 K (2477 °C, 4491 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Boiling point | 5017 K (4744 °C, 8571 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Density (near r.t.) | 8.57 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of fusion | 30 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of vaporization | 689.9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar heat capacity | 24.60 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidation states | −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 (a mildly acidic oxide) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: 1.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionization energies |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic radius | empirical: 146 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalent radius | 164±6 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural occurrence | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | body-centered cubic (bcc) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound thin rod | 3480 m/s (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal expansion | 7.3 µm/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal conductivity | 53.7 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrical resistivity | 152 nΩ⋅m (at 0 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | paramagnetic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Young's modulus | 105 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | 38 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bulk modulus | 170 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson ratio | 0.40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs hardness | 6.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vickers hardness | 870–1320 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brinell hardness | 735–2450 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Number | 7440-03-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| History | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Naming | after Niobe in Greek mythology, daughter of Tantalus (tantalum) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Discovery | Charles Hatchett (1801) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| First isolation | Christian Wilhelm Blomstrand (1864) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Recognized as a distinct element by | Heinrich Rose (1844) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes of niobium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

Niobium is a chemical element. It is sometimes named columbium. It has the chemical symbol Nb. It has the atomic number 41. It is a rare metal. Niobium is hard and grey. It is ductile. In chemistry it is placed in a group of metal elements named the transition metals. Niobium was discovered in a variety of a mineral called columbite (now called niobite). Niobite is an ore of niobium.
Niobium is considered a technology-critical element. It is used in alloys, such as to make special steels and strong welded joints. Less than 0.1% of Niobium significantly improves the strength of steel. It is in the superconducting alloys used in MRI scanners, which are one of the most important medical inventions of the modern age.
In 1801, Charles Hatchett claimed to have discovered a new chemical element in a sample from the United States. He named the mineral "columbite" and his element "columbium", after Columbia, another name for the United States. However, chemists were uncertain that columbium was a new element because of its similarity to tantalum. William Hyde Wollaston claimed that columbium and tantalum were the same element. Other chemists claimed that up to five new elements were in these minerals, one of which was named "niobium".
It took until 1864 to make pure tantalum and niobium and show there were only two elements in these minerals. One of these two elements was named "tantalum", but this showed that "niobium" and "columbium" were the same element. Americans preferred the name "columbium", while "niobium" was more common in Europe. Almost a hundred years later, IUPAC decided on the name niobium as part of an effort to make the names of chemical elements more universal.
Niobium and tantalum are in the same group, so their chemistry is very similar. Their ores make a solid solution series called coltan. Niobium and tantalum are both extracted from coltan by leaching. Pyrochlore is another important niobium ore, which can be reduced by aluminium or carbon to make ferroniobium..
| H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||
| Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||
| Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||