Једињења ниобијума

Feb 27, 2024

Ниобијум је на много начина веома сличан танталу и цирконијуму. Реаговаће са флуором на собној температури, са хлором и водоником на 200 степени, и са азотом на 400 степени, при чему су производи углавном једињења у интерстицијском нецелобројном односу. Метални ниобијум оксидира у ваздуху на 200 степени и отпоран је на растопљене базе и разне киселине, укључујући акуа региа, хлороводоничну, сумпорну, азотну и фосфорну киселину. Међутим, флуороводонична киселина и мешавине флуороводоничне и азотне киселине могу напасти ниобијум.
Иако ниобијум може да формира различита једињења са оксидационим стањима у распону од +5 до -1, најчешће се налази у +5 оксидационом стању. Једињења ниобијума са оксидационим стањима испод +5 садрже ниобијум-ниобијумске везе.

Niobium Nickel AlloyNiobium Nickel AlloyNiobium Nickel Alloy

 

 

Оксиди и сулфиди
Оксиди ниобијума могу имати следећа оксидациона стања: +5 (Нб2О5), +4 (НбО2) и +3 (Нб2О3), плус ређе +2 стање (НбО) . Ниобијум пентоксид је најчешћи ниобијум оксид од којег се припремају метални ниобијум и сва једињења ниобијума. За прављење ниобата, ниобијум пентоксид се може растворити у раствору алкалног хидроксида или растопити у оксиду алкалног метала. Литијум ниобат (ЛиНбО3) има структуру биотроугластог кристалног система типа калцита, док лантан ниобат садржи изоловане НбО3- јоне. Друга позната једињења укључују ниобијум сулфид (НбС2), који формира слојевиту структуру.
Танки слојеви ниобијум пентоксида могу се додати на површину материјала коришћењем хемијског таложења паре или таложења атомског слоја, од којих оба користе принцип да се етанол ниобијум(В) термички разлаже изнад 350 степени.
Халогениди
Ниобијум може да формира халогениде са {{0}} и +4 оксидационим стањима, као и различита субстехиометријска једињења. Ниобијум пентахалид (НбКс5) садржи октаедарски централни атом ниобијума. Ниобијум пентафлуорид (НбФ5) је бела чврста супстанца са тачком топљења од 79,0 степени, док је ниобијум пентахлорид (НбЦл5) жуте боје са тачком топљења од 203,4 степени. Оба могу бити хидролизована да би се формирали оксиди и халогеновани оксиди као што је НбОЦл3. Ниобијум пентахлорид је такође испарљиви реагенс који се користи у синтези разних органометалних једињења, укључујући ниобијум дихлороцен ((Ц5Х5)2НбЦл2). Органометална једињења. Тетрахалогениди ниобијума (НбКс4) су тамни полимери који садрже ниобијум-ниобијумске везе, као што су црни, хигроскопни ниобијум тетрафлуорид (НбФ4) и смеђи ниобијум тетрахлорид (НбЦл4).
Негативни халогени јони ниобијума су такође присутни, због чињенице да су пентахалиди ниобијума све Луисове киселине. Најважнији је [НбФ7], који је интермедијерно једињење у процесу одвајања минерала ниобијума и тантала. Лакше се претвара у пентахалид кисеоника него одговарајуће једињење тантала. Остали халогеновани комплекси укључују [НбЦл6]:
Нб2Цл10+ 2Цл→ 2 [НбЦл6].
Ниобијум такође формира низ редукованих кластера атома халида, као што је [Нб6Цл18].
Нитриди и карбиди
Ниобијум нитрид (НбН) постаје суперпроводник на ниским температурама и користи се у инфрацрвеним детекторима. Преовлађујући ниобијум карбид је НбЦ, који је изузетно тврд, ватростални керамички материјал и користи се као материјал за резне алате.