Composti del niobio

Il niobio è per molti versi molto simile al tantalio e allo zirconio. Reagirà con il fluoro a temperatura ambiente, con il cloro e l'idrogeno a 200 gradi e con l'azoto a 400 gradi, i prodotti essendo generalmente composti interstiziali con rapporto non intero. Il niobio metallico si ossida nell'aria a 200 gradi ed è resistente alle basi fuse e a una varietà di acidi, tra cui acqua regia, acido cloridrico, solforico, nitrico e fosforico. Tuttavia, l'acido fluoridrico e le miscele di acido fluoridrico e nitrico possono attaccare il niobio.
Sebbene il niobio possa formare una varietà di composti con stati di ossidazione che vanno da +5 a -1, si trova più comunemente nello stato di ossidazione +5. I composti del niobio con stati di ossidazione inferiori a +5 contengono legami niobio-niobio.

Ossidi e solfuri
Gli ossidi di niobio possono avere i seguenti stati di ossidazione: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) e +3 (Nb2O3), più lo stato più raro +2 (NbO) . Il pentossido di niobio è l'ossido di niobio più comune da cui vengono preparati il ​​niobio metallico e tutti i composti del niobio. Per produrre niobati, il pentossido di niobio può essere sciolto in una soluzione di idrossido alcalino o fuso in un ossido di metallo alcalino. Il niobato di litio (LiNbO3) ha una struttura cristallina biotriangolare di tipo calcite, mentre il niobato di lantanio contiene ioni NbO3- isolati. Altri composti noti includono il solfuro di niobio (NbS2), che forma una struttura a strati.
Strati sottili di pentossido di niobio possono essere aggiunti alla superficie del materiale utilizzando la deposizione chimica da vapore o la deposizione di strati atomici, entrambe le quali utilizzano il principio secondo cui l'etanolo niobio (V) si decompone termicamente a temperature superiori a 350 gradi.
Alogenuri
Il niobio può formare alogenuri con stati di ossidazione {{0}} e +4, nonché vari composti sub-stechiometrici. Il pentaalogenuro di niobio (NbX5) contiene un atomo centrale di niobio ottaedrico. Il pentafluoruro di niobio (NbF5) è un solido bianco con un punto di fusione di 79,0 gradi, mentre il pentacloruro di niobio (NbCl5) è di colore giallo con un punto di fusione di 203,4 gradi. Entrambi possono essere idrolizzati per formare ossidi e ossidi alogenati come NbOCl3. Il pentacloruro di niobio è anche un reagente volatile utilizzato nella sintesi di una varietà di composti organometallici, incluso il niobio diclorocene ((C5H5)2NbCl2). Composti organometallici. I tetraalogenuri del niobio (NbX4) sono polimeri scuri contenenti legami niobio-niobio, come il tetrafluoruro di niobio nero e igroscopico (NbF4) e il tetracloruro di niobio marrone (NbCl4).
Sono presenti anche ioni alogenuro negativi del niobio, poiché i pentaalogenuri del niobio sono tutti acidi di Lewis. Il più importante è [NbF7], che è un composto intermedio nel processo di separazione dei minerali di niobio e tantalio. Viene convertito più facilmente nel pentaalogenuro di ossigeno rispetto al corrispondente composto di tantalio. Altri complessi alogenati includono [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6].
Il niobio forma anche una varietà di cluster di atomi di alogenuri ridotti, come [Nb6Cl18].
Nitruri e carburi
Il nitruro di niobio (NbN) diventa un superconduttore a basse temperature e viene utilizzato nei rilevatori a infrarossi. Il carburo di niobio predominante è l'NbC, che è estremamente duro, un materiale ceramico refrattario e viene utilizzato come materiale per le punte degli utensili da taglio.