Niobij (Nb): što je to, čemu služi i gdje se nalazi

Niobij (Nb) je kemijski element atomskog broja 41 koji pripada skupini 5 periodnog sustava.

To je prirodno dostupan prijelazni metal u čvrstom stanju, koji je 1801. otkrio britanski kemičar Charles Hatchett.

Minerali koji sadrže niobij rijetki su u svijetu, ali ih ima u Brazilu, zemlji s najvećim rezervama ovog metala.

Zbog svojih svojstava, visoke vodljivosti i otpornosti na koroziju, ovaj element ima brojne primjene, od proizvodnje čelika do proizvodnje rakete.

Dalje ćemo predstaviti ovaj kemijski element i značajke koje ga čine toliko važnim.

Što je niobij?

Niobij je vatrostalni metal, odnosno vrlo je otporan na toplinu i habanje.

Metali u ovoj klasi su: niobij, volfram, molibden, tantal i renij, a niobij je najlakši od svih.

Niobij se u prirodi pojavljuje u mineralima, obično povezanim s drugim elementima, uglavnom tantalom, jer ta dva imaju vrlo slična fizikalno-kemijska svojstva.

Ovaj je kemijski element klasificiran kao prijelazni metal na periodnom sustavu. Svijetla je, male tvrdoće, s malim otporom na prolazak električne struje i otporna na koroziju.

Fizička svojstva niobija

psihičko stanje	krut na sobnoj temperaturi
boja i izgled	metalno siva
Gustoća	8.570 g / cm^3
Tačka fuzije	2468 ° C
Vrelište	4742 ° C
Kristalna struktura	Kubično usmjereno na tijelo - CCC
toplinska vodljivost	54,2 W m^-1 K^-1

Kemijska svojstva niobija

Klasifikacija	prijelazni metal
atomski broj	41
Blok	d
Skupina	5
Vremenski tečaj	5
atomska težina	92,90638 u
atomska zraka	1,429 Å
zajednički ioni	Nb^5^+ i Nb^3^+
elektronegativnost	1.6 Pauling

Glavna prednost upotrebe ovog metala je u tome što samo količina, u gramima, ovog elementa može modificirati tonu željeza, čineći metal lakšim, otpornim na koroziju i još mnogo toga učinkovit.

Gdje se nalazi Niobium?

U usporedbi s drugim tvarima prisutnim u prirodi, niobij ima nisku koncentraciju, u udjelu od 24 dijela na milijun.

Ovaj se metal nalazi u sljedećim zemljama: Brazil, Kanada, Australija, Egipat, Demokratska Republika Kongo, Grenland, Rusija, Finska, Gabon i Tanzanija.

Niobij u Brazilu

Pedesetih godina prošlog stoljeća, najveće nalazište rude piroklora, koje sadrži ovaj metal, otkrio je u Brazilu brazilski geolog Djalma Guimarães.

Velika količina ruda koje sadrže niobij nalazi se u Brazilu, najvećem svjetskom proizvođaču, koji drži više od 90% rezervi metala.

Istražene rezerve nalaze se u državama Minas Gerais, Amazonas, Goiás i Rondônia.

rude niobija

Niobij se nalazi u prirodi uvijek povezan s drugim kemijskim elementima. Već je poznato više od 90 mineralnih vrsta koje u prirodi sadrže niobij i tantal.

U donjoj tablici možemo vidjeti neke rude koje sadrže niobij, glavne karakteristike i sadržaj niobija dostupan u svakom materijalu.

kolumbit tantalit
Sastav:	(Fe, Mn) (Nb, Ta)2O6
Sadržaj niobija (maksimum):	76% Nb2O5
Značajke:	Orthorhombic mineral Promjenjiva relativna gustoća od 5,2 do 8,1 g / cm^3 Tvori slične strukture, u kojima se tantal i niobij međusobno zamjenjuju u svim omjerima.

Piroklorit
Sastav:	(Na2,Ovdje)2(Nb, Ti) (O, F)7
Sadržaj niobija (maksimum):	71% Nb2O5
Značajke:	Izometrijski mineral oktaedarske navike Relativna gustoća 4,5 g / cm^3 Ima sortu bariopiroklor, koja u svoj sastav uključuje element barij.

Loparite
Sastav:	(C, Na, C)2(Ti, Nb)2O6
Sadržaj niobija (maksimum):	20% Nb2O5
Značajke:	Granulirani do lomljivi mineral Gustoća 4,77 g / cm^3 Kristalizira u izometrijskom sustavu

istraživanje niobija

Rude niobija prolaze kroz transformacije dok ne nastanu proizvodi koji će se prodavati.

Koraci postupka mogu se sažeti kao:

1. Rudarstvo
2. Koncentracija niobija
3. Rafiniranje niobija
4. Niobij proizvodi

Rudarstvo se odvija tamo gdje postoje rezerve rude, koje se vade eksplozivom i transportiraju pojasevima do mjesta koncentracije.

Koncentracija se događa s razgradnjom rude, uslijed mljevenja kristali rude postaju mnogo finiji i korištenjem magnetsko razdvajanje frakcije željeza uklanjaju se iz rude.

U rafiniranju niobija dolazi do uklanjanja sumpora, vode, fosfora i olova.

Jedan od proizvoda koji sadrže niobij je legura željezo-niobij, koja se proizvodi prema sljedećoj jednadžbi:

Taj se postupak naziva aluminotermija, u kojem se koncentrat rude miješa u reaktorima sa željeznim otpadom ili željeznim oksidom.

Metalni oksidi reagiraju s aluminijem pod visokim temperaturama, stvarajući proizvod koji nas zanima.

Najprodavaniji proizvodi od niobija su:

• Koncentrati niobija: baza koja sadrži 58% Nb₂O₅.
• Legura željezo-niobij: sadrži 65% niobija.
• Oksid visoke čistoće: koristi se u proizvodnji posebnih materijala.

Čemu služi niobij?

Karakteristike niobija čine ovaj element sve poželjnijim i s bezbroj primjena.

Od njegovog otkrića 1905. godine, aplikacije za niobij počinju se istraživati, kada je njemački kemičar Werner von Bolton element proizveo u čistom obliku.

50-te su predstavljale sjajnu potragu za aplikacijama niobija, jer se do tada nije proizvodilo u velikim razmjerima.

U tom je razdoblju hladni rat izazvao zanimanje za ovaj metal koji će se koristiti u zrakoplovnim komponentama.

Ispod je popis načina na koji se niobij koristi.

Metalne legure

Dodavanjem niobija u leguru povećava se njezina otvrdnjavanje, odnosno sposobnost stvrdnjavanja kada je izložena toplini, a zatim ohlađena. Dakle, materijal koji sadrži niobij može se podvrgnuti specifičnim toplinskim postupcima.

Srodnost niobija s ugljikom i dušikom pogoduje mehaničkim svojstvima legure, povećavajući, na primjer, mehaničku čvrstoću i otpornost na abrazivno trošenje.

Ti su učinci korisni jer mogu proširiti industrijsku primjenu legure.

Čelik je, na primjer, metalna legura koju tvore željezo i ugljik. Dodatak niobija ovoj leguri može imati prednosti za:

• Automobilska industrija: proizvodnja automobila lakšeg i otpornijeg na sudar.
• Građevinarstvo: poboljšava zavarljivost čelika i osigurava kovanje.
• Industrija transportnih cjevovoda: Omogućuje konstrukcije tanjih zidova i većih promjera, bez utjecaja na sigurnost.

super legure

Superlegura je metalna legura visoke otpornosti na visoke temperature i mehaničku čvrstoću. Legure koje sadrže niobij čine ovaj materijal korisnim u proizvodnji zrakoplovnih turbina ili proizvodnji energije.

Prednost rada na visokim temperaturama čini super legure sastavljanjem mlaznih motora visokih performansi.

superprovodljivi magneti

Superprovodljivost niobija uzrokuje da se spojevi niobij-germanij, niobij-skandij i niobij-titan koriste u:

• Skener MRI uređaja.
• Ubrzivači čestica poput Velikog hadronskog sudarača.
• Detekcija elektromagnetskog zračenja i proučavanje kozmičkog zračenja materijalima koji sadrže niobij nitrit.

Oksidi

Ostale primjene za niobij su u obliku oksida, uglavnom Nb₂O₅. Glavne namjene su:

• optičke leće
• Keramički kondenzatori
• pH senzori
• dijelovi motora
• Nakit

Povijest i otkriće Niobija

Godine 1734. neke rude iz osobne zbirke Johna Winthropa odnesene su iz Amerike u Englesku i ti su predmeti bili dio zbirke Britanskog muzeja u Londonu.

Po pristupanju Kraljevskom društvu, britanski kemičar Charles Hatchett usredotočio se na istraživanje sastava ruda dostupnih u muzeju. Tako je 1801. izolirao kemijski element, u obliku oksida, i nazvao ga kolumbij i ruda iz koje je izvađen kolumbit.

1802. švedski kemičar Anders Gustaf Ekeberg izvijestio je o otkriću novog kemijskog elementa i nazvao ga tantalom, pozivajući se na Zeusova sina u grčkoj mitologiji.

1809. godine engleski je kemičar i fizičar William Hyde Wollaston analizirao ova dva elementa i primijetio da imaju vrlo slična svojstva.

Zbog te činjenice, od 1809. do 1846. godine, kolumbij i tantal smatrani su istim elementom.

Kasnije je njemački mineralog i kemičar Heinrich Rose, istražujući rudu kolumbita, primijetio da je prisutan i tantal.

Rose je pronašao još jedan element, sličan tantalu, i nazvao ga Niobius, u odnosu na Niobu, kćer Tantala, iz grčke mitologije.

1864. Šveđanin Christian Bromstrand uspio je izolirati niobij iz uzorka klorida zagrijanog u atmosferi vodika.

1950. godine Savez čiste i primijenjene kemije (IUPAC) odobrio je niobij kao službeni naziv, a ne kolumbij, jer su bili isti kemijski element.

Sažetak niobija

Kemijski element: Niobij
Simbol	Nb	Otkrivač	Charles Hatchett
atomski broj	41	atomska masa	92.906 u
Skupina	5	Vremenski tečaj	5
Klasifikacija	prijelazni metal	Eletronic distribucija	[Kr] 4d^35s^2
Značajke	vatrostalni metal Čvrsta, duktilna i podatna visoka vodljivost Otporan na koroziju
Glavne rude	Kolumbit-tantalit: Sadržaj 76% Nb2O5 Piroklorit: 71% sadržaja Nb2O5 Loparit: 20% sadržaja Nb2O5
Glavni proizvodi	Koncentrat niobija Legura željezo-niobij Niobij-oksid visoke čistoće
aplikacije	Metalne legure: civilna gradnja i transport Supersloje: Zrakoplovne i raketne turbine Superprovodljivi magneti: strojevi za magnetsku rezonanciju Oksidi: nakit u različitim bojama
Pojava	U svijetu	Brazil Kanada Australija Egipat Demokratska Republika Konga Grenland Rusija Finska Gabon Tanzanija.
U Brazilu	Minas Gerais Amazonke Goiás Rondônia

Enem vježbe i prijemni ispiti

1. (Enem / 2018) U grčkoj mitologiji Niobija je bila kći Tantala, dva lika poznata po svojoj patnji. Kemijski element s atomskim brojem (Z) jednak 41 ima kemijska i fizikalna svojstva toliko slična elementu s atomskim brojem 73 da su bili zbunjeni.

Stoga su u čast ova dva lika u grčkoj mitologiji tim elementima dana imena niobij (Z = 41) i tantal (Z = 73). Ova su dva kemijska elementa stekla veliku ekonomsku važnost u metalurgiji, u proizvodnji supravodiča i u drugim vrhunskim industrijskim primjenama, upravo zbog kemijskih i fizikalnih svojstava zajedničko oboma.

_{KEAN, S. Žlica koja nestaje: i druge istinite priče o ludilu, ljubavi i smrti od kemijskih elemenata. Rio de Janeiro: Zahar, 2011. (adaptirano).}

Ekonomska i tehnološka važnost ovih elemenata, zbog sličnosti njihovih kemijskih i fizikalnih svojstava, posljedica je

a) imaju elektrone u podrazini f.
b) kao elementi unutarnje tranzicije.
c) pripadaju istoj skupini na periodnom sustavu.
d) imaju svoje najudaljenije elektrone na razini 4, odnosno 5.
e) biti smješteni u obitelji zemnoalkalnih, odnosno alkalnih.

Pogledajte Odgovor

Točna alternativa: c) pripadaju istoj skupini na periodnom sustavu.

Periodni sustav organiziran je u 18 skupina (obitelji), gdje svaka skupina okuplja kemijske elemente sličnih svojstava.

Te se sličnosti događaju jer elementi skupine imaju jednak broj elektrona u valentnoj ljusci.

Izvršavajući elektroničku distribuciju i dodajući elektrone iz najenergičnijeg podrazine u najudaljeniji podnivo nalazimo skupinu kojoj pripadaju dva elementa.

Niobij
Distribucija elektronika	1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^65s^2 4d^3
zbroj od elektroni	energičniji + više vanjski 4d^3 + 5s^2= 5 elektrona
Skupina	5

Tantal
Distribucija elektronika	1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 5s^2 4d^10 5p^66s^2 4f^145d^3
zbroj od elektroni	energičniji + više vanjski 5d^3 + 6s^2 = 5 elektrona
Skupina	5

Elementi niobij i tantal:

• Pripadaju istoj skupini na periodnom sustavu.
• Oni imaju svoje najudaljenije elektrone na razini 5, odnosno 6, i tako se nalaze u 5. i 6. razdoblju.
• Imaju elektrone u podrazini i stoga su prijelazni elementi vani.

2. (IFPE / 2018) Brazil je najveći svjetski proizvođač niobija, koji čini više od 90% rezervi ovog metala. Niobij, simbol Nb, koristi se u proizvodnji posebnih čelika i jedan je od najotpornijih metala na koroziju i ekstremne temperature. Spoj Nb₂O₅ preteča je gotovo svih legura i spojeva niobija. Označite alternativu potrebnom masom Nb₂O₅ da se dobije 465 grama niobija. Dano: Nb = 93 g / mol i O = 16 g / mol.

a) 275 g
b) 330 g
c) 930 g
d) 465 g
e) 665 g

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: e) 665 g

Prethodni spoj niobija je Nb oksid₂O₅ a niobij koji se koristi u legurama je u elementarnom obliku Nb.

Stoga imamo sljedeći stehiometrijski odnos:

1 mol Nb₂O₅ stvara 2 mola Nb, jer niobij oksid tvore 2 atoma ovog metala.

1. korak: izračunajte broj nastalih molova niobija koji odgovara 465 g.

Ako smo izračunavanjem vidjeli da masa niobija odgovara 5 molova, tada je broj molova Nb₂O₅ upotrijebljena je polovica ove vrijednosti, jer:

2. korak: izračunati molarnu masu niobij-oksida.

3. korak: izračunajte masu niobij-oksida koja odgovara 2,5 mola.

3. (UECE / 2015) Brazil drži 98% svjetskih rezervi niobija, koji ima brojne industrijske primjene, poput proizvodnje nakita, hiperalergenski implantati, elektrokeramika, supravodljivi magneti, strojevi za magnetsku rezonancu, metalne legure, posebne kovanice i u proizvodnji željezo. Za niobij pregledajte izjave u nastavku i označite jedinu istinsku alternativu.

a) Njegov diferencijalni elektron nalazi se u pretposljednjoj ljusci.
b) To je reprezentativni element.
c) Njegova je elektronegativnost niža od vanadijuma.
d) Pripada četvrtom razdoblju periodnog sustava.

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: a) Njegov diferencijalni elektron nalazi se u pretposljednjoj ljusci.

Prilikom elektroničke raspodjele niobija moguće je vidjeti da se njegov diferencijalni elektron nalazi u pretposljednjoj ljusci.

Budući da ima diferencijalni elektron u podrazini, on je vanjski prijelazni element.

Budući da je njegova najudaljenija razina u petom sloju, niobij se nalazi u petom razdoblju tablice.

Elektronegativnost je svojstvo povezano sa sposobnošću elementa da privlači elektrone i ona varira ovisno o atomski radijus: što je manji atomski radijus, to je veća privlačnost za elektrone i, prema tome, to je veća elektronegativnost.

Uvidom u tablicu s vrijednostima elektronegativnosti, moguće je vidjeti da niobij i vanadij imaju vrijednosti blizu 1,6 Paulinga.

4. (UEA / 2014) Prirodni izotop niobija je ⁹³Nb. Broj neutrona u ovom izotopu je

a) 41.
b) 52.
c) 93.
d) 134.
e) 144.

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: b) 52.

Izotopi su atomi kemijskog elementa s različitim masenim brojevima.

Atomska masa odgovara zbroju protona i neutrona elementa.

Broj protona predstavlja atomski broj kemijskog elementa i za izotope se ne mijenja.

Dakle, dolazi do varijacije mase izotopa zbog različitog broja neutrona.

Ako je atomski broj niobija 41, tada se izračunavanjem izračuna broj neutrona.

5. (IFMG / 2015) Kemijski element niobij, Nb, dobio je ime po grčkoj božici Niobi. Brazil je najveći svjetski proizvođač metala, koji čini 75% proizvodnje. Zbog toplinske stabilnosti svojih legura, niobij se koristi u proizvodnji posebnih čeličnih legura visoke čvrstoće za motore, pogonsku opremu i razne supravodljive materijale. Promatrajući položaj niobija na periodnom sustavu, ispravno je tvrditi da:

a) vaš najenergičniji podnivo bit će podrazina d.
b) je element koji pripada obitelji alkalnih metala.
c) tvori ionske spojeve s drugim metalima.
d) njegovi će kationi imati atomski radijus veći od čistog elementa.

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: a) vaš najenergičniji podnivo bit će podrazina d.

Promatrajući periodni sustav možemo vidjeti da je niobij karakteriziran kao vanjski prijelazni element, koji pripada skupini 5 periodnog sustava, jer je njegov najenergičniji podrazina d.

Te podatke možemo dobiti i elektroničkom distribucijom.

Budući da je riječ o metalu, ovaj element uspostavlja metalne veze s drugim metalima, kao u leguri željezo-niobij ili također kovalentne veze, dijeljenjem elektrona, kao u niobij oksidu Nb₂O₅.

6. (UFSC / 2003) Niobij je 1801. otkrio engleski kemičar Charles Hatchett. Brazil drži oko 93% svjetske proizvodnje koncentrata niobija. Najveća ležišta nalaze se u državama Minas Gerais, Goiás i Amazonas. Metal se uglavnom koristi u proizvodnji željezo-niobijevih legura i drugih složenijih legura, koje su primijenjene u konstrukciji mlaznih pogonskih turbina, raketa i svemirskih letjelica. Njegovi se oksidi koriste u proizvodnji svjetlosnih leća za naočale, fotografske kamere i drugu optičku opremu. Dano (Z = 41). Što se tiče niobija, označite PRAVILNE prijedloge.

(01) Niobij, kada gubi 3 elektrona, poprima konfiguraciju kriptona.
(02) Niobij može stvarati metalne okside tipa M₂O₅ u₂O₃.
(04) Kemijski simbol za niobij je Ni.
(08) Niobij je prijelazni metal.
(16) Legura željezo-niobij primjer je krute otopine.

Pogledajte Odgovor

Ispravne alternative: 02 + 08 + 16 = 26.

(01) NEPRAVILNO.

Elementi	Eletronic distribucija
36Kr	1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6
41Nb 41Nb^3+	1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^65s^2 4d^3 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 4p^6 4d^2

(02) TOČNO

Uzimajući u obzir oksidacijske brojeve 3+ i 5+ za niobij, on može tvoriti spojeve:

Oksidacijski broj 5+	Oksidacijski broj 3+
Nb2O5	Nb2O3

(04) NEPRAVILNO

Ni je simbol elementa nikal. Simbol za niobij je Nb.

(08) TOČNO

Niobij je vanjski prijelazni metal koji pripada skupini 5 periodnog sustava.

(16) TOČNO

Čvrsta otopina odgovara smjesi dviju ili više komponenata u istoj fazi, koja je čvrsta i česta je među metalima.

7. (UERJ / 2013) Niobij je metal koji se nalazi u prirodnim naslagama, uglavnom u obliku oksida.
U ležištu koje sadrži niobij s oksidacijskim brojem +5, formula za pretežni oksid ovog metala odgovara:

a) NbO₅
b) Nb₅O
c) Nb₅O₂
d) Nb₂O₅

Pogledajte Odgovor

Točna alternativa: d) Nb₂O₅

Kisik stvara dvije veze i ima fiksni oksidacijski broj, koji je 2-.

Stoga se za stvaranje niobij-oksida kisik mora vezati za 2 atoma ovog metala.

Niobij ima različita oksidacijska stanja. S oksidacijskim brojem 3+ veže se na 3 kisika, a s Nox 5+ tvori spoj: Nb₂O₅ pri čemu se 2 atoma niobija vežu s 5 atoma kisika.

Pročitajte tekst da biste odgovorili na pitanja od 8 do 10.

Niobij je metal od velike tehnološke važnosti i njegove glavne svjetske rezerve nalaze se u
Brazil, u obliku rude piroklora, koja se sastoji od Nb₂O₅. U jednom od procesa ekstraktivne metalurgije koristi se aluminotermija u prisutnosti Fe oksida₂O₃, što je rezultiralo legurom niobija i željeza i aluminijevog oksida kao nusproizvoda. Reakcija ovog postupka predstavljena je u jednadžbi:

U prirodi se niobij pojavljuje u obliku stabilnog izotopa niobija-93, ali poznato je nekoliko nestabilnih sintetičkih izotopa koji propadaju emisijom zračenja. Jedan od njih je niobij-95 koji se raspada na element molibden-95.
_{(Systems.dnpm.gov.br; Tehnologija Metal. Mater. Rudar., São Paulo, v. 6, br. 4, str. 185-191, travanj-lipanj 2010. i G. Audi i sur. / Nuklearna fizika A 729 (2003) 3–128. Prilagođeno)}

8. (FGV / 2019) U reakciji aluminotermije za dobivanje legure niobija i željeza, uzimajući u obzir stehiometriju prikazanu u uravnoteženoj jednadžbi, ukupan broj elektrona koji su uključeni u proces iznosi

a) 6.
b) 12.
c) 18.
d) 24.
e) 36.

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: e) 36.

Redoks reakcija se događa s gubitkom i dobitkom elektrona.

Kad se element reducira, dobiva elektrone, a kada se element oksidira, on gubi elektrone.

Kada se element reducira, on je oksidirajuće sredstvo, dok kada element oksidira, to je redukcijsko sredstvo.

Na taj je način jednak broj elektrona koje je jedan element izgubio, a drugi dao.

Element	NOX	Reakcija	elektroni
Niobij	+5 3Nb2O5	0 6Nb	Smanjenje	3.2.5 = 30 i^- dobitke
Željezo	+3 Vjera2O3	0 2Fe	Smanjenje	2,3 = 6 i^- dobitke
Aluminij	0 12Al	+3 6Al2O3	Oksidacija	6.2.3 = 36 i^- izgubljeno

Punjenje aluminija na proizvodu aluminijskog oksida je 3+, odnosno svaki je aluminij izgubio 3 elektrona.

Ali u proizvodima imamo 12 atoma aluminija, što čini ukupan broj elektrona koji sudjeluju u procesu:

12. 3 = 36 elektrona.

9. (FGV / 2019) U aluminotermijskoj operaciji za proizvodnju niobija i legure željeza sa stehiometrijskim količinama Nb₂O₅ i Fe₂O₃ i korištenjem viška metalnog aluminija nastalo je 6,12 tona Al.₂O₃. Zbir ukupnih količina niobija i željeza u molovima, za koje se procjenjuje da će se dobiti u ovoj operaciji, iznosi

a) 6 × 10⁴
b) 6 × 10⁶
c) 8 × 10³
d) 8 × 10⁴
e) 8 × 10⁶

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: d) 8 × 10⁴.

1. korak: izračunati molarnu masu Al₂O₃

2. korak: izračunajte broj molova Al₂O₃

3. korak: izvesti stehiometrijske odnose.

U kemijskoj jednadžbi vidimo da postoji odnos: 6 mola niobija, 6 mola aluminija i 2 mola željeza.

Po omjeru broja formiranih molova imamo:

A zbroj količina niobija i željeza u molovima iznosi:

10. (FGV / 2019) Slika prikazuje krivulju zračenja raspadanja uzorka niobija-95, koji se raspada do molibdena-95.

U procesu raspadanja radioizotopa niobija-95, vrijeme potrebno da aktivnost ovog uzorka propadne na 25 MBq i naziv emitirane vrste su

a) 140 dana i neutroni.
b) 140 dana i protoni.
c) 120 dana i protoni.
d) 120 dana i čestice ß^–.
e) 140 dana i čestice ß^–.

Pogledajte Odgovor

Točna alternativa: e) 140 dana i čestice ß^–.

Vrijeme poluraspada potrebno je da radioaktivni uzorak prepolovi svoju aktivnost.

Na grafikonu vidimo da radioaktivna aktivnost započinje s 400 MBq, pa je vrijeme poluraspada vrijeme potrebno da aktivnost propadne na 200 MBq, što je polovica početnog.

U grafikonu analiziramo da je to vrijeme bilo 35 dana.

Da bi aktivnost opet opala za pola, prošlo je još 35 dana, a aktivnost je prešla s 200 MBq na 100 MBq kada je prošlo još 35 dana, odnosno s 400 na 100 MBq 70 dana.

Da bi uzorak propao do 25 MBq, bila su potrebna 4 vremena poluraspada.

Što odgovara:

4 x 35 dana = 140 dana

U radioaktivnom raspadanju emisije mogu biti alfa, beta ili gama.

Gama zračenje je elektromagnetski val.

Alfa emisija ima pozitivan naboj i smanjuje 4 jedinice mase i 2 jedinice atomskog broja raspadnutog elementa, pretvarajući ga u drugi element.

Beta emisija je elektron velike brzine koji povećava atomski broj raspadnutog elementa za jednu jedinicu, pretvarajući ga u drugi element.

Niobij-95 i molibden-95 imaju istu masu pa je došlo do beta emisije jer: