Моделирование свойств химического элемента

               2NbOCl₃ + 3Mg = 2NbO + 3MgCl₂ Nb₂O₆ + 3H₂ = 2NbO + 3H₂O

     Окись ниобия образует октаэдрические черные кристаллы с плотностью 7,30 г/см³ (или черный порошок с плотностью 6,3 г/см²), растворяющиеся в HF, НС1 или в смеси HF с конц. H₂S0₄ и окисляющиеся при нагревании на воздухе, в кислороде или хлоре:

2NbO + ³/₂0₂ = Nb₂0₅ NbO + ³/₂С1₂ = NbOCl, 

     Соединения  трехвалентного ниобия

     Трехокисъ ниобия, Nb₂0₃, получают восстановлением Nb₂0₅ водородом при 1250° или металлическим магнием при легком нагревании:

     Nb₂O₅ + 2Н₂ = Nb₂O₃ + 2Н₂O    Nb₂O₅ + 2Mg = Nb₂O₃ + 2MgO

        Трихлорид ниобия, NbCl₃, получают действием хлора на металлический ниобий, нагретый до 450°, пропусканием смеси паров NbCl₅ и водорода через стеклянную трубку, нагретую до 400— 450°, восстановлением NbCl₅ металлическим алюминием при нагревании, восстановлением NbCl₄ металлическим ниобием при нагревании или диспропорционированием NbCl₄:

NbCl₅ + Н₂ = NbCl₃ + 2НС1     3NbCl₄ + Nb = 4NbCl₃

  3NbCl₅ + 2A1 = 3NbCl₃ + Al₂Cl₆    2NbCl₄ = NbCl₃ + NbCl₅

     Трибромид ниобия, NbBr₃, получают восстановлением NbBr₅ водородом (500°). Это черный порошок, который очищается сублимацией в вакууме примерно при 400° и разлагается при нагревании до 925°. Водой бромид гидролизуется.

5NbBr₃ = 3NbBr₅ + 2Nb

2NbBr₃ + (n + 5)H₂O = Nb₂O₅∙nH₂O + 6HBr + 2H₂

     Соединения  четырехвалентного  ниобия

     Двуокись  ниобия представляет собой черно-синий  блестящий порошок (кубическая структура  кристаллов), плохо растворимый в  кислотах (НС1, HN0₃ и др.) или щелочах; обладает восстановительным характером, окисляется до Nb₂0₅ на воздухе при повышенной температуре, не взаимодействует с водой, восстанавливается водородом при температуре выше 1300°, вступает в реакцию с хлором, нитритом, сульфитом и сульфатом натрия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Тетрахлорид ниобия, NbCl₄, получают действием хлора на нагретый до 450° металлический ниобий и металлотермическим восстановлением NbCl₅ металлическим ниобием, железом или алюминием: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Ниобий  образует двойные соли и комплексные  соединения, наиболее легко – фтористые. Фторниобаты – так называются эти двойные соли. Они получаются, если в раствор ниобцевой и  плавиковой кислот добавить фторид какого-либо металла.

     Состав  комплексного соединения зависит от соотношения реагирующих в растворе компонентов. Рентгенометрический  анализ одного из этих соединений показал  строение, отвечающее формуле K₂NbF₇. Могут образоваться и оксосоединения ниобия, например оксофторнпобат калия K₂NbOF₅ · H₂O.

     Ниобий  устойчив против действия соляной, серной, азотной, фосфорной и органических кислот любой концентрации на холоду и при 100 — 150°С. Металл растворяется в плавиковой кислоте и особенно интенсивно — в смеси плавиковой и азотной кислот.

     Менее устойчив ниобий в щелочах. Горячие  растворы едких щелочей заметно  разъедает металл, в расплавленных  щелочах и соде он быстро окисляется с образованием натриевой соли ниобиевой  кислоты.

Применение

     Благодаря высокой температуре плавления, большой способности к эмиссии электронов, способности адсорбировать при нагревании различные газы металлический ниобий применяется в вакуумной технике, радиотехнике, радиолокационной и рентгеновской аппаратуре. Поскольку металлический ниобий обладает сверхпроводимостью, его используют в вычислительных машинах (для криотронов).

     Металлический ниобий применяется для получения жаропрочных, тугоплавких, кислотостойких, магнитных, сверхтвердых, термостойких и неокисляющихся сплавов.

     Сплавы  ниобия и тантала, будучи термостойкими  сплавами с превосходными техническими характеристиками, незаменимы в областях техники высоких скоростей; это материал для сверхзвуковых самолетов, ракет, межпланетных станций и др. Стали, содержащие ниобий, используются в реактивных турбинах, цилиндрах высокого давления и вращающихся деталях, подвергающихся различным сильным воздействиям. Поскольку металлический ниобий увеличивает прочность сварки, стали, содержащие ниобий, служат для сварки металлов. При получении сталей с ниобием используется феррониобий, а не металлический ниобий.

     Благодаря своим свойствам металлический  ниобий может заменять платину; он служит для изготовления тиглей, капсул, дистилляционных  приборов в химических лабораториях.

     Карбид  ниобия с карбидами вольфрама, молибдена, титана и других металлов служит для  получения самых термостойких сверхтвердых сплавов.

     Из  перечисленных областей применения металлического ниобия и его сплавов  очевидно, что это один из наиболее ценных металлов современной техники.

     Физиологическое действие

     Металлическая пыль ниобия огнеопасна и раздражает глаза и кожу. Некоторые соединения ниобия очень токсичны. ПДК ниобия в воде 0,01 мг/л. При попадании в  организм вызывает раздражение внутренних органов и последующий паралич  конечностей.

Список  использованной литературы

1. Рипан, Р. Химия металлов: в 2-х т.: пер. с румын. / Р. Рипан, И. Четяну.— М.: Мир, 1971 – Т. 2: Неорганическая химия.— 1972 .— 871 с.: ил.; 21 см.
2. Общая и неорганическая химия.  Угай Я.А.
3. Химические свойства неорганических веществ. (Уч. пос.) Лидин Р.А. и др. (2000, 480с.)
4. Краткий справочник физико-химических величин /Под ред. А.А. Равделя, А.И. Пономаревой. – Л.: Химия
5. http://protown.ru/information/hide/5588.html
6. http://ru.wikipedia.org/