Configuración electrónica del Niobio

La configuración electrónica del Niobio es [Kr]4d4 5s1.. Se le llama niobio elemento químico perteneciente a la tabla periódica ubicado en el grupo 5, su número atómico es 41 y se encuentra representado por el símbolo Nb.

Este metal es de transición, tiene una tonalidad gris, es dúctil, blando y de poca abundancia. Es hallado en el mineral niobita, también conocida como columbita. Se usa en aleaciones, aunque su aplicación principal es en aleaciones en aceros en los que tiene una resistencia alta.

La aplicación más importante del niobio es en aleaciones, la mayor de éstas en acero especial, similar al que se emplea en tuberías de gas y de petróleo.

A pesar de que las aleaciones sólo tienen un rango máximo de 0,1%, este porcentaje pequeño de niobio permite mejorar la resistencia que posee el acero. Este elemento se usa en distintos materiales de superconducción.

Configuración Electrónica del Niobio

La configuración electrónica de un elemento de la tabla periódica define la forma en la que se realiza la estructura de los electrones que los átomos de un elemento poseen.

La configuración electrónica completa del niobio es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d4 5s1 y su versión simplificada o abreviada es [Kr]4d4 5s1.

Este elemento se compone de 41 electrones en total, la distribución de estos se hace de la siguiente manera: en la primera capa existen 2 electrones, en la segunda se ubican 8 electrones, en la tercera capa hay 18, en la cuarta se encuentran 12 electrones y en la última y quinta capa sólo hay 1 electrón. El radio covalente del niobio es de 137 pm, el radio de Bohr o radio atómico es igual a 198 pm y el radio medio se escribe como 145 pm.

La masa atómica del elemento se determina por la masa completa de los protones y neutrones que se encuentran en un solo átomo del mismo elemento. En el caso del niobio, la masa atómica es de 92,90638 u. Este elemento se encuentra en el período 5 y en el grupo 5 de la tabla periódica.

Características químicas del Niobio

• El niobio es un metal que obtiene un tinte azul al exponerse al aire en una temperatura ambiente durante mucho tiempo.
• Aunque su alto punto de fusión de manera elemental es de 2,468 grados Celsius, su densidad es baja cuando se compara con otros metales refractarios.
• Tiene resistencia a la corrosión, posee propiedades de superconductividad y crea capas de óxido dieléctrico.
• El elemento es más compacto y poco menos electropositivo que el circonio, quien le precede en la tabla periódica. Es casi idéntico en tamaño para los átomos del tantalio de mayor peso porque tiene la contracción de los lantánidos.
• Las propiedades químicas de este elemento son muy parecidas a las del tantalio, el cual se encuentra justo debajo del niobio al observar la tabla periódica.
• A pesar de que su resistencia a la corrosión no se nota tanto como en el caso del tántalo, el niobio presenta mayor disponibilidad y un menor precio haciéndolo más atractivo para usos de menor exigencia como los revestimientos de plantas químicas.

Características físicas del Niobio

• El niobio es un metal, dúctil, de tonalidad gris y es paramagnético. Se ubica en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos.
• Cuando se compara con los demás miembros de su grupo, el niobio posee una configuración típica, especialmente en sus capas de electrones de parte externa.
• El novio es convertido en un superconductor cuando se encuentra en temperaturas criogénicas.
• En presión atmosférica, posee la temperatura crítica de mayor elevación de los superconductores elementales.
• Este elemento es el de más profundidad en la penetración magnética de todos.
• Junto al tecnecio y vanadio, forma parte de los superconductores de clase tres elemental II.
• El niobio metal tiene propiedades superconductoras que dependen fuertemente de su pureza.
• Cuando este elemento se encuentra en estado puro, es dúctil y blando pero sus impurezas le proporcionan dureza.
• El metal presenta una sección transversal baja para los neutrones térmicos, por lo tanto, se usa en las industrias nucleares.

Aplicaciones del Niobio

El uso principal del niobio es en aleaciones junto al acero inoxidable. Realiza mejoras en la resistencia de estas, mayormente en temperaturas bajas. Las aleaciones compuestas por niobio son empleadas en cohetes, en motores a reacción, en vigas destinadas a plataformas petrolíferas y en edificios, en gasoductos y en oleoductos.

Este elemento presenta propiedades superconductoras. Se usa en imanes superconductores destinados a escáneres MRI, aceleradores de partículas y equipos de RMN.

Los compuestos del óxido de niobio se añaden al vidrio para elevar el índice de refracción, permitiendo que los lentes correctivos sean creados de forma más delgada.