Niobium (Nb): apa itu, untuk apa dan di mana ditemukan

Niobium (Nb) adalah unsur kimia nomor atom 41 milik golongan 5 dari tabel periodik.

Ini adalah logam transisi yang tersedia secara alami dalam keadaan padat, yang ditemukan pada tahun 1801 oleh ahli kimia Inggris Charles Hatchett.

Mineral yang mengandung niobium memang langka di dunia, tetapi melimpah di Brasil, negara dengan cadangan terbesar logam ini.

Karena sifatnya, konduktivitas tinggi dan ketahanan korosi, elemen ini memiliki banyak aplikasi mulai dari produksi baja hingga pembuatan roket.

Selanjutnya, kami akan memperkenalkan unsur kimia ini dan karakteristik yang membuatnya begitu penting.

Apa itu niobium?

Niobium adalah logam tahan api, yaitu sangat tahan terhadap panas dan aus.

Logam-logam dalam kelas ini adalah: niobium, tungsten, molibdenum, tantalum dan renium, dengan niobium yang paling ringan dari semuanya.

Niobium terjadi di alam dalam mineral, biasanya terkait dengan unsur lain, terutama tantalum, karena keduanya memiliki sifat fisikokimia yang sangat mirip.

Unsur kimia ini diklasifikasikan sebagai logam transisi pada tabel periodik. Itu cerah, dengan kekerasan rendah, dengan resistansi rendah terhadap aliran arus listrik dan tahan terhadap korosi.

Sifat Fisik Niobium

keadaan fisik	padat pada suhu kamar
warna dan penampilan	abu-abu metalik
Massa jenis	8.570 g/cm^3
Titik fusi	2468°C
Titik didih	4742 °C
Struktur kristal	Kubik Berpusat pada Tubuh - CCC
konduktivitas termal	54,2 W·m^-1 K^-1

Sifat Kimia Niobium

Klasifikasi	logam transisi
nomor atom	41
Blok	d
Kelompok	5
Kursus waktu	5
berat atom	92.90638 u
sinar atom	1,429 Å
ion umum	Nb^5^+ dan Nb^3^+
keelektronegatifan	1.6 Pauling

Keuntungan utama menggunakan logam ini adalah bahwa hanya sejumlah, dalam gram, elemen ini yang dapat memodifikasi satu ton besi, membuat logam lebih ringan, tahan terhadap korosi dan banyak lagi efisien.

Di mana Niobium ditemukan?

Jika dibandingkan dengan zat lain yang ada di alam, niobium memiliki konsentrasi yang rendah, dalam proporsi 24 bagian per juta.

Logam ini ditemukan di negara-negara berikut: Brasil, Kanada, Australia, Mesir, Republik Demokratik Kongo, Greenland, Rusia, Finlandia, Gabon, dan Tanzania.

Niobium di Brasil

Pada 1950-an, deposit bijih piroklor terbesar, yang mengandung logam ini, ditemukan di Brasil oleh ahli geologi Brasil Djalma Guimarães.

Sejumlah besar bijih yang mengandung niobium terletak di Brasil, produsen terbesar di dunia, yang menyimpan lebih dari 90% cadangan logam.

Cagar alam yang dieksplorasi terletak di negara bagian Minas Gerais, Amazonas, Goiás dan Rondônia.

bijih niobium

Niobium ditemukan di alam selalu terkait dengan unsur kimia lainnya. Lebih dari 90 spesies mineral yang mengandung niobium dan tantalum di alam telah diketahui.

Pada tabel di bawah ini, kita dapat melihat beberapa bijih yang mengandung niobium, karakteristik utama dan kandungan niobium yang tersedia di setiap bahan.

tantalite columbite
Komposisi:	(Fe, Mn)(Nb, Ta)2HAI6
Kandungan Niobium (maksimum):	76% dari Nb2HAI5
Fitur:	Mineral ortorombik Kepadatan relatif variabel dari 5,2 hingga 8,1 g/cm^3 Ini membentuk struktur serupa, di mana tantalum dan niobium saling menggantikan dalam semua proporsi.

piroklorit
Komposisi:	(Di2,Sini)2(Nb, Ti)(O, F)7
Kandungan Niobium (maksimum):	71% dari Nb2HAI5
fitur:	Mineral isometrik kebiasaan oktahedral Kepadatan relatif 4,5 g/cm^3 Ini memiliki varietas bariopyrochlor, yang mencakup elemen barium dalam komposisinya.

Loparit
Komposisi:	(C, Na, C)2(Ti, Nb)2HAI6
Kandungan Niobium (maksimum):	20% dari Nb2HAI5
Fitur:	Mineral granular hingga rapuh Kepadatan 4,77 g/cm^3 Mengkristal dalam sistem isometrik

eksplorasi niobium

Bijih niobium mengalami transformasi hingga terbentuk produk yang akan dipasarkan.

Langkah-langkah dalam proses dapat diringkas sebagai:

1. Pertambangan
2. Konsentrasi niobium
3. Pemurnian niobium
4. Produk Niobium

Penambangan terjadi di mana ada cadangan bijih, yang diekstraksi menggunakan bahan peledak dan diangkut dengan sabuk ke tempat tahap konsentrasi berlangsung.

Konsentrasi terjadi dengan pemecahan bijih, penggilingan membuat kristal bijih menjadi lebih halus dan menggunakan using pemisahan magnetik fraksi besi dikeluarkan dari bijih.

Dalam pemurnian niobium, ada penghilangan belerang, air, fosfor dan timbal.

Salah satu produk yang mengandung niobium adalah paduan besi-niobium, yang diproduksi menurut persamaan berikut:

Proses ini disebut aluminotermia di mana konsentrat bijih dicampur dalam reaktor dengan skrap besi atau oksida besi.

Oksida logam bereaksi dengan aluminium di bawah suhu tinggi, menghasilkan produk yang menarik.

Produk niobium yang paling banyak terjual adalah:

• Konsentrat Niobium: basa yang mengandung 58% Nb₂HAI₅.
• Paduan besi-niobium: mengandung 65% niobium.
• Oksida dengan kemurnian tinggi: digunakan dalam produksi bahan khusus.

Untuk apa niobium?

Karakteristik niobium membuat elemen ini semakin diminati dan dengan aplikasi yang tak terhitung jumlahnya.

Sejak penemuannya pada tahun 1905, aplikasi untuk niobium mulai diselidiki, ketika ahli kimia Jerman Werner von Bolton menghasilkan unsur dalam bentuk murni.

Tahun 50-an mewakili pencarian besar untuk aplikasi niobium, karena sampai saat itu tidak diproduksi dalam skala besar.

Selama periode ini, perang dingin memicu minat logam ini untuk digunakan dalam komponen dirgantara.

Di bawah ini adalah daftar cara niobium digunakan.

Paduan logam

Penambahan niobium pada paduan meningkatkan hardenability-nya, yaitu kemampuan untuk mengeras ketika terkena panas dan kemudian didinginkan. Dengan demikian, bahan yang mengandung niobium dapat dikenai perlakuan panas tertentu.

Afinitas niobium dengan karbon dan nitrogen mendukung sifat mekanik paduan, misalnya, meningkatkan kekuatan mekanik dan ketahanan terhadap keausan abrasif.

Efek ini bermanfaat karena dapat memperluas aplikasi industri paduan.

Baja, misalnya, adalah paduan logam yang dibentuk oleh besi dan karbon. Penambahan niobium ke paduan ini dapat memiliki keuntungan untuk:

• Industri otomotif: produksi mobil lebih ringan dan lebih tahan benturan.
• Konstruksi: meningkatkan kemampuan las baja dan memberikan kelenturan.
• Industri pipa transportasi: Memungkinkan konstruksi dengan dinding yang lebih tipis dan diameter yang lebih besar, tanpa mempengaruhi keselamatan.

paduan super

Superalloy adalah paduan logam dengan ketahanan tinggi terhadap suhu tinggi dan kekuatan mekanik. Paduan yang mengandung niobium membuat bahan ini berguna dalam pembuatan turbin pesawat atau produksi energi.

Keuntungan beroperasi pada suhu tinggi membuat paduan super menyusun mesin jet berperforma tinggi.

magnet superkonduktor

Superkonduktivitas niobium menyebabkan senyawa niobium-germanium, niobium-skandium dan niobium-titanium digunakan dalam:

• Pemindai mesin MRI.
• Akselerator partikel seperti Large Hadron Collider.
• Deteksi radiasi elektromagnetik dan studi radiasi kosmik oleh bahan yang mengandung niobium nitrit.

Oksida

Aplikasi lain untuk niobium adalah dalam bentuk oksida, terutama Nb₂HAI₅. Kegunaan utamanya adalah:

• lensa optik
• Kapasitor Keramik
• sensor pH
• bagian-bagian mesin
• Perhiasan

Sejarah dan Penemuan Niobium

Pada tahun 1734 beberapa bijih milik koleksi pribadi John Winthrop dibawa dari Amerika ke Inggris dan barang-barang tersebut merupakan bagian dari koleksi British Museum di London.

Setelah bergabung dengan Royal Society, ahli kimia Inggris Charles Hatchett berfokus pada penyelidikan komposisi bijih yang tersedia di museum. Ini adalah bagaimana, pada tahun 1801, ia mengisolasi unsur kimia, dalam bentuk oksida, dan menamakannya columbium dan bijih dari mana ia diekstraksi columbite.

Pada tahun 1802, kimiawan Swedia Anders Gustaf Ekeberg melaporkan penemuan unsur kimia baru dan menamakannya tantalum, mengacu pada putra Zeus dalam mitologi Yunani.

Pada tahun 1809, ahli kimia dan fisikawan Inggris William Hyde Wollaston menganalisis kedua elemen ini dan mengamati bahwa mereka memiliki karakteristik yang sangat mirip.

Karena fakta ini, dari tahun 1809 hingga 1846, columbium dan tantalum dianggap sebagai elemen yang sama.

Kemudian, ahli mineral dan kimia Jerman Heinrich Rose, menyelidiki bijih columbite, mencatat bahwa tantalum juga ada.

Rose menemukan adanya unsur lain, mirip dengan tantalum dan menyebutnya Niobius, mengacu pada Niobe, putri Tantalus, dari mitologi Yunani.

Pada tahun 1864, Christian Bromstrand dari Swedia berhasil mengisolasi niobium dari sampel klorida yang dipanaskan dalam atmosfer hidrogen.

Pada tahun 1950, Persatuan Kimia Murni dan Terapan (IUPAC) menyetujui niobium sebagai nama resmi, bukan columbium, karena mereka adalah unsur kimia yang sama.

Ringkasan Niobium

Unsur kimia: Niobium
Simbol	Nb	Penemu	Charles Hatchett
nomor atom	41	massa atom	92.906 u
Kelompok	5	Kursus waktu	5
Klasifikasi	logam transisi	Distribusi elektronik	[Kr]4d^35 detik^2
fitur	logam tahan api Padat, ulet dan mudah dibentuk konduktivitas tinggi Tahan korosi
bijih utama	Columbite-tantalite: konten 76% Nb2HAI5 Piroklorit: 71% konten Nb2HAI5 Loparit: 20% konten Nb2HAI5
Produk utama	Konsentrat Niobium Paduan besi-niobium Niobium oksida kemurnian tinggi High
aplikasi	Paduan logam: konstruksi sipil dan transportasi Superalloy: Turbin Pesawat dan Roket Magnet superkonduktor: mesin resonansi magnetik Oksida: perhiasan dalam berbagai warna
Kejadian	Di dalam dunia	Brazil Kanada Australia Mesir Republik Demokratik Kongo Tanah penggembalaan Rusia Finlandia Gabon Tanzania.
Di Brazil	Minas Gerais Amazon Goias Rondonia

Latihan musuh dan ujian masuk

1. (Enem/2018) Dalam mitologi Yunani, Niobia adalah putri Tantalus, dua karakter yang dikenal karena penderitaan mereka. Nomor atom unsur kimia (Z) sama dengan 41 memiliki sifat kimia dan fisika yang sangat mirip dengan nomor atom unsur 73 sehingga mereka bingung.

Oleh karena itu, untuk menghormati kedua karakter ini dalam mitologi Yunani, unsur-unsur ini diberi nama niobium (Z = 41) dan tantalum (Z = 73). Kedua unsur kimia ini telah memperoleh kepentingan ekonomi yang besar dalam metalurgi, dalam produksi: superkonduktor dan dalam aplikasi industri kelas atas lainnya, justru karena sifat kimia dan fisiknya umum untuk keduanya.

_{KEAN, S. Sendok yang menghilang: dan kisah nyata lainnya tentang kegilaan, cinta, dan kematian dari unsur kimia. Rio de Janeiro: Zahar, 2011 (diadaptasi).}

Kepentingan ekonomi dan teknologi dari unsur-unsur ini, karena kesamaan sifat kimia dan fisiknya, disebabkan oleh:

a) memiliki elektron di sublevel f.
b) menjadi elemen transisi internal.
c) termasuk dalam golongan yang sama pada tabel periodik.
d) memiliki elektron terluar masing-masing pada level 4 dan 5.
e) terletak di keluarga alkali tanah dan alkali, masing-masing.

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: c) termasuk dalam golongan yang sama pada tabel periodik.

Tabel periodik disusun menjadi 18 kelompok (famili), di mana setiap kelompok menyatukan unsur-unsur kimia dengan sifat serupa.

Kesamaan ini terjadi karena unsur-unsur suatu golongan memiliki jumlah elektron yang sama pada kulit valensinya.

Melakukan distribusi elektronik dan menambahkan elektron dari sublevel yang paling energik ke sublevel terluar kita menemukan kelompok yang dimiliki kedua elemen tersebut.

Niobium
Distribusi elektronik	1 detik^2 2 detik^2 2p^6 3 detik^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^65 detik^2 4d^3
jumlah dari elektron	lebih energik + lebih eksternal 4d^3 + 5 detik^2= 5 elektron
Kelompok	5

Tantalum
Distribusi elektronik	1 detik^2 2 detik^2 2p^6 3 detik^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 5 detik^2 4d^10 5p^66 detik^2 4f^145d^3
jumlah dari elektron	lebih energik + lebih eksternal 5d^3 + 6 detik^2 = 5 elektron
Kelompok	5

Unsur niobium dan tantalum:

• Mereka termasuk dalam kelompok yang sama pada tabel periodik.
• Mereka memiliki elektron terluar pada tingkat 5 dan 6, masing-masing, dan terletak pada periode ke-5 dan ke-6.
• Mereka memiliki elektron di sublevel d dan, oleh karena itu, mereka adalah elemen transisi di luar.

2. (IFPE/2018) Brasil adalah produsen niobium terbesar di dunia, menyumbang lebih dari 90% dari cadangan logam ini. Niobium, simbol Nb, digunakan dalam produksi baja khusus dan merupakan salah satu logam yang paling tahan terhadap korosi dan suhu ekstrem. senyawa Nb₂HAI₅ itu adalah prekursor dari hampir semua paduan dan senyawa niobium. Centang alternatif dengan massa Nb. yang dibutuhkan₂HAI₅ untuk mendapatkan 465 gram niobium. Diketahui: Nb = 93 g/mol dan O = 16 g/mol.

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

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: e) 665 g

Senyawa prekursor niobium adalah Nb oksida₂HAI₅ dan niobium yang digunakan dalam paduan dalam bentuk unsur Nb.

Oleh karena itu, kami memiliki hubungan stoikiometri berikut:

1 mol Nb₂HAI₅ menghasilkan 2 mol Nb, karena niobium oksida dibentuk oleh 2 atom logam ini.

Langkah 1: hitung jumlah mol niobium yang dihasilkan yang setara dengan 465 g.

Jika dengan perhitungan kita melihat bahwa massa niobium sama dengan 5 mol, maka jumlah mol Nb₂HAI₅ digunakan adalah setengah dari nilai ini, karena:

Langkah 2: hitung massa molar niobium oksida.

Langkah 3: hitung massa niobium oksida yang setara dengan 2,5 mol.

3. (UECE/2015) Brasil memiliki 98% cadangan niobium dunia, yang memiliki banyak aplikasi industri seperti, misalnya, dalam pembuatan perhiasan, implan hiperalergenik, elektrokeramik, magnet superkonduktor, mesin resonansi magnetik, paduan logam, koin khusus dan dalam produksi baja. Untuk niobium, tinjau pernyataan di bawah ini dan centang satu-satunya alternatif yang benar.

a) Elektron diferensialnya terletak di kulit kedua dari belakang.
b) Merupakan unsur yang representatif.
c) Keelektronegatifannya lebih rendah daripada vanadium.
d) Ini termasuk periode keempat dari tabel periodik.

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: a) Elektron diferensialnya terletak di kulit kedua dari belakang.

Saat melakukan distribusi elektronik niobium, dimungkinkan untuk melihat bahwa elektron diferensialnya terletak di kulit kedua dari belakang.

Karena memiliki elektron diferensial di sublevel d, itu adalah elemen transisi terluar.

Karena tingkat terluarnya berada di lapisan kelima, niobium terletak di periode kelima tabel.

Keelektronegatifan adalah sifat yang berhubungan dengan kemampuan unsur untuk menarik elektron dan bervariasi menurut jari-jari atom: semakin kecil jari-jari atom, semakin besar daya tarik elektron dan, oleh karena itu, semakin besar keelektronegatifan.

Melihat tabel dengan nilai elektronegativitas, dimungkinkan untuk melihat bahwa niobium dan vanadium memiliki nilai yang mendekati 1,6 Pauling.

4. (UEA/2014) Isotop alami niobium adalah ⁹³Nb. Jumlah neutron dalam isotop ini adalah

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

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: b) 52.

Isotop adalah atom dari suatu unsur kimia dengan nomor massa yang berbeda.

Massa atom sesuai dengan jumlah proton dan neutron suatu unsur.

Jumlah proton mewakili nomor atom unsur kimia dan untuk isotop itu tidak berubah.

Dengan demikian, variasi massa isotop terjadi karena perbedaan jumlah neutron.

Jika nomor atom niobium adalah 41, maka jumlah neutron diberikan dengan perhitungan:

5. (IFMG/2015) Unsur kimia niobium, Nb, dinamai dewi Yunani Niobe. Brasil adalah produsen logam terbesar di dunia, menyumbang 75% dari produksi. Karena stabilitas termal paduannya, niobium digunakan dalam produksi paduan baja berkekuatan tinggi khusus untuk mesin, peralatan propulsi, dan berbagai bahan superkonduktor. Mengamati posisi niobium pada tabel periodik, benar untuk menyatakan bahwa:

a) sublevel Anda yang paling energik akan menjadi sublevel d.
b) adalah unsur milik keluarga logam alkali.
c) membentuk senyawa ionik dengan logam lain.
d) kationnya akan memiliki jari-jari atom lebih besar dari unsur murni.

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: a) sublevel Anda yang paling energik adalah sublevel d.

Dengan melihat tabel periodik, kita dapat melihat bahwa niobium dicirikan sebagai elemen transisi terluar, yang termasuk dalam golongan 5 tabel periodik, karena sublevelnya yang paling energik adalah d.

Kami juga dapat memperoleh informasi ini dengan mendistribusikannya secara elektronik.

Karena merupakan logam, elemen ini membuat koneksi logam dengan logam lain, seperti pada paduan besi-niobium atau juga ikatan kovalen, dengan berbagi elektron, seperti pada niobium oksida Nb₂HAI₅.

6. (UFSC/2003) Niobium ditemukan pada tahun 1801, oleh ahli kimia Inggris Charles Hatchett. Brasil memegang sekitar 93% dari produksi dunia konsentrat niobium. Deposito terbesar terletak di negara bagian Minas Gerais, Goiás dan Amazonas. Logam ini terutama digunakan dalam pembuatan paduan besi-niobium dan paduan lain yang lebih kompleks, yang telah diterapkan dalam konstruksi turbin penggerak jet, roket, dan pesawat ruang angkasa. Oksidanya digunakan dalam pembuatan lensa cahaya untuk kacamata, kamera fotografi dan peralatan optik lainnya. Diketahui (Z = 41). Mengenai niobium, tandai proposisi yang BENAR.

(01) Niobium, ketika kehilangan 3 elektron, mengasumsikan konfigurasi kripton.
(02) Niobium dapat membentuk oksida logam tipe-M₂HAI₅ di₂HAI₃.
(04) Simbol kimia untuk niobium adalah Ni.
(08) Niobium adalah logam transisi.
(16) Paduan besi-niobium adalah contoh larutan padat.

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: 02 + 08 + 16 = 26.

(01) SALAH.

Elemen	Distribusi elektronik
36Kr	1 detik^2 2 detik^2 2p^6 3 detik^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6
41Nb 41Nb^3+	1 detik^2 2 detik^2 2p^6 3 detik^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^65 detik^2 4d^3 1 detik^2 2 detik^2 2p^6 3 detik^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 4p^6 4d^2

(02) BENAR

Mengingat bilangan oksidasi 3+ dan 5+ untuk niobium, dapat membentuk senyawa:

Bilangan oksidasi 5+	bilangan oksidasi 3+
Nb2HAI5	Nb2HAI3

(04) SALAH

Ni adalah simbol untuk unsur nikel. Simbol untuk niobium adalah Nb.

(08) BENAR

Niobium adalah logam transisi eksternal milik kelompok 5 dari tabel periodik.

(16) BENAR

Solusi padat sesuai dengan campuran dua atau lebih komponen dalam fase yang sama, yang padat, yang umum di antara logam.

7. (UERJ/2013) Niobium adalah logam yang ditemukan dalam endapan alam, terutama dalam bentuk oksida.
Dalam deposit yang mengandung niobium dengan bilangan oksidasi +5, rumus untuk oksida dominan logam ini sesuai dengan:

a) NbO₅
b) Nb₅HAI
c) Nb₅HAI₂
d) Nb₂HAI₅

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: d) Nb₂HAI₅

Oksigen membuat dua ikatan dan memiliki bilangan oksidasi tetap, yaitu 2-.

Oleh karena itu, untuk membentuk niobium oksida, oksigen perlu mengikat 2 atom logam ini.

Niobium memiliki tingkat oksidasi yang berbeda. Dengan bilangan oksidasi 3+ ia mengikat 3 oksigen dan dengan Nox 5+ membentuk senyawa: Nb₂HAI₅ dimana 2 atom niobium berikatan dengan 5 atom oksigen.

Baca teks untuk menjawab pertanyaan 8 sampai 10.

Niobium adalah logam yang sangat penting secara teknologi dan cadangan dunia utamanya terletak di
Brasil, dalam bentuk bijih piroklor, terdiri dari Nb₂HAI₅. Dalam salah satu proses metalurgi ekstraktifnya, aluminotermia digunakan dengan adanya Fe oksida₂HAI₃, menghasilkan paduan niobium dan besi dan aluminium oksida sebagai produk sampingan. Reaksi dari proses ini diwakili dalam persamaan:

Di alam, niobium muncul dalam bentuk isotop stabil niobium-93, tetapi beberapa isotop sintetis yang tidak stabil diketahui, yang meluruh melalui emisi radiasi. Salah satunya adalah niobium-95 yang meluruh menjadi unsur molibdenum-95.
_{(Systems.dnpm.gov.br; Teknologi Logam. ibu. Penambang., Sao Paulo, v. 6, tidak. 4, hal. 185-191, Apr.-Jun. 2010 dan G Audi dkk./Fisika Nuklir A 729 (2003) 3-128. Diadaptasi)}

8. (FGV/2019) Dalam reaksi aluminotermia untuk mendapatkan paduan niobium dan besi, dengan mempertimbangkan stoikiometri yang disajikan dalam persamaan seimbang, jumlah total elektron yang terlibat dalam proses adalah

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

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: e) 36.

Reaksi redoks terjadi dengan kehilangan dan perolehan elektron.

Ketika suatu unsur direduksi, ia memperoleh elektron dan ketika suatu unsur dioksidasi ia kehilangan elektron.

Ketika suatu unsur tereduksi, ia adalah oksidator, sedangkan ketika suatu unsur mengoksidasi, ia adalah agen pereduksi.

Dengan cara ini, jumlah elektron yang hilang oleh satu unsur dan diserahkan ke unsur lain adalah sama.

Elemen	NOX	Reaksi	elektron
Niobium	+5 3Nb2HAI5	0 6Nb	Pengurangan	3.2.5 = 30 dan^- keuntungan
Besi	+3 Iman2HAI3	0 2Fe	Pengurangan	2,3 = 6 dan^- keuntungan
Aluminium	0 12Al	+3 6Al2HAI3	Oksidasi	6.2.3 = 36 dan^- kalah

Muatan aluminium pada produk aluminium oksida adalah 3+, yaitu setiap aluminium kehilangan 3 elektron.

Tetapi dalam produk kami memiliki 12 atom aluminium, yang membuat jumlah total elektron yang terlibat dalam proses:

12. 3 = 36 elektron.

9. (FGV/2019) Dalam operasi aluminotermik untuk produksi niobium dan paduan besi dengan jumlah stoikiometri Nb₂HAI₅ dan Fe₂HAI₃ dan penggunaan aluminium logam berlebih, 6,12 ton Al terbentuk.₂HAI₃. Jumlah total jumlah, dalam mol, niobium dan besi yang diperkirakan diperoleh dalam operasi ini adalah:

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

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: d) 8 × 10⁴.

Langkah pertama: hitung massa molar Al₂HAI₃

Langkah 2: hitung jumlah mol Al₂HAI₃

Langkah 3: melakukan hubungan stoikiometri.

Dalam persamaan kimia, kita melihat bahwa ada hubungan: 6 mol niobium, 6 mol aluminium dan 2 mol besi.

Dengan rasio jumlah mol yang terbentuk, kami memiliki:

Dan jumlah jumlah niobium dan besi, dalam mol, adalah:

10. (FGV/2019) Gambar menunjukkan kurva peluruhan radiasi dari sampel niobium-95, yang meluruh menjadi molibdenum-95.

Pada proses peluruhan radioisotop niobium-95, waktu yang dibutuhkan aktivitas sampel ini untuk meluruh menjadi 25 MBq dan nama spesies yang dipancarkan adalah

a) 140 hari dan neutron.
b) 140 hari dan proton.
c) 120 hari dan proton.
d) 120 hari dan partikel^–.
e) 140 hari dan partikel^–.

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: e) 140 hari dan partikel^–.

Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan sampel radioaktif untuk mengurangi separuh aktivitasnya.

Dalam grafik kita melihat bahwa aktivitas radioaktif dimulai pada 400 MBq, jadi waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan aktivitas untuk meluruh menjadi 200 MBq, yang merupakan setengah dari waktu awal.

Kami menganalisis dalam grafik bahwa waktu ini adalah 35 hari.

Agar aktivitas turun setengahnya lagi, 35 hari berlalu dan aktivitas berubah dari 200 MBq menjadi 100 MBq ketika 35 hari berlalu, yaitu, dari 400 menjadi 100 MBq 70 hari berlalu.

Agar sampel meluruh hingga 25 MBq, diperlukan 4 waktu paruh.

Yang sesuai dengan:

4 x 35 hari = 140 hari

Dalam peluruhan radioaktif, emisi dapat berupa alfa, beta, atau gamma.

Radiasi gamma adalah gelombang elektromagnetik.

Emisi alfa memiliki muatan positif dan mengurangi 4 satuan massa dan 2 satuan nomor atom unsur meluruh, mengubahnya menjadi unsur lain.

Emisi beta adalah elektron berkecepatan tinggi yang meningkatkan nomor atom unsur yang meluruh sebanyak satu unit, mengubahnya menjadi unsur lain.

Niobium-95 dan molibdenum-95 memiliki massa yang sama sehingga emisi beta terjadi karena: