Sloučeniny niobu
Feb 27, 2024
Niob je v mnoha ohledech velmi podobný tantalu a zirkonu. Bude reagovat s fluorem při pokojové teplotě, s chlorem a vodíkem při 200 stupních a s dusíkem při 400 stupních, přičemž produkty jsou obecně intersticiální neceločíselné sloučeniny. Kovový niob oxiduje na vzduchu při 200 stupních a je odolný vůči roztaveným zásadám a řadě kyselin, včetně aqua regia, kyseliny chlorovodíkové, sírové, dusičné a fosforečné. Kyselina fluorovodíková a směsi kyselin fluorovodíkové a dusičné však mohou napadat niob.
Ačkoli niob může tvořit různé sloučeniny s oxidačním stavem od +5 do -1, nejčastěji se vyskytuje v oxidačním stavu +5. Sloučeniny niobu s oxidačním stavem pod +5 obsahují vazby niob-niob.



Oxidy a sulfidy
Oxidy niobu mohou mít následující oxidační stavy: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) a +3 (Nb2O3), plus vzácnější +2 stav (NbO) . Oxid niobu je nejběžnějším oxidem niobu, ze kterého se připravuje kovový niob a všechny sloučeniny niobu. Pro výrobu niobátů lze oxid niobu rozpustit v alkalickém roztoku hydroxidu nebo roztavit v oxidu alkalického kovu. Niobičnan lithný (LiNbO3) má strukturu biotrojúhelníkového krystalového systému kalcitového typu, zatímco niobitan lanthanitý obsahuje izolované ionty NbO3-. Mezi další známé sloučeniny patří sulfid niobu (NbS2), který tvoří vrstvenou strukturu.
Tenké vrstvy oxidu niobu mohou být přidány na povrch materiálu pomocí chemického napařování nebo nanášení atomární vrstvy, přičemž obojí využívá princip, že ethanol niob(V) se tepelně rozkládá nad 350 stupňů.
halogenidy
Niob může tvořit halogenidy s oxidačním stavem {{0}} a +4 a také různé substechiometrické sloučeniny. Pentahalid niobu (NbX5) obsahuje oktaedrický centrální atom niobu. Fluorid niobu (NbF5) je bílá pevná látka s teplotou tání 79,0 stupňů, zatímco chlorid niobičný (NbCl5) je žluté barvy s teplotou tání 203,4 stupně. Oba mohou být hydrolyzovány za vzniku oxidů a halogenovaných oxidů, jako je NbOCl3. Chlorid niobu je také těkavé činidlo používané při syntéze různých organokovových sloučenin, včetně dichlorcenu niobu ((C5H5)2NbCl2). Organokovové sloučeniny. Tetrahalogenidy niobu (NbX4) jsou tmavé polymery obsahující vazby niob-niob, jako je černý, hygroskopický tetrafluorid niobu (NbF4) a hnědý chlorid niobu (NbCl4).
Záporné halogenidové ionty niobu jsou také přítomny, protože pentahalidy niobu jsou všechny Lewisovy kyseliny. Nejdůležitější z nich je [NbF7], což je meziprodukt v procesu oddělování minerálů niobu a tantalu. Snáze se převádí na pentahhalogenid kyslíku než odpovídající sloučenina tantalu. Mezi další halogenované komplexy patří [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→2 [NbCl6].
Niob také tvoří různé shluky redukovaných halogenidových atomů, jako je [Nb6Cl18].
Nitridy a karbidy
Niob nitrid (NbN) se při nízkých teplotách stává supravodičem a používá se v infračervených detektorech. Převládajícím karbidem niobu je NbC, který je extrémně tvrdý, žáruvzdorný keramický materiál a používá se jako bitový materiál řezného nástroje.







