Nioobiumiühendid
Feb 27, 2024
Nioobium on paljuski väga sarnane tantaali ja tsirkooniumiga. See reageerib toatemperatuuril fluoriga, 200 kraadi juures kloori ja vesinikuga ning 400 kraadi juures lämmastikuga, kusjuures saadused on tavaliselt interstitsiaalsed mittetäisarvulised ühendid. Nioobiummetall oksüdeerub õhus 200 kraadi juures ja on vastupidav sulatatud aluste ja mitmesuguste hapete, sealhulgas vesi-, vesinikkloriid-, väävel-, lämmastik- ja fosforhappe suhtes. Kuid vesinikfluoriidhape ning vesinikfluoriid- ja lämmastikhapete segud võivad nioobiumi rünnata.
Kuigi nioobium võib moodustada mitmesuguseid ühendeid, mille oksüdatsiooniaste on vahemikus +5 kuni -1, leidub seda kõige sagedamini oksüdatsiooniastmes +5. Nioobiumiühendid, mille oksüdatsiooniaste on allpool +5, sisaldavad nioobium-nioobium sidemeid.



Oksiidid ja sulfiidid
Nioobiumoksiididel võivad olla järgmised oksüdatsiooniastmed: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) ja +3 (Nb2O3), pluss haruldasem +2 olek (NbO) . Nioobiumpentooksiid on kõige levinum nioobiumoksiid, millest valmistatakse nioobiummetall ja kõik nioobiumiühendid. Niobaatide valmistamiseks võib nioobiumpentoksiidi lahustada leelishüdroksiidi lahuses või sulatada leelismetallioksiidis. Liitiumniobaat (LiNbO3) on kaltsiit-tüüpi biokolmnurkse kristallisüsteemi struktuuriga, lantaanniobaat aga sisaldab eraldatud NbO3- ioone. Teiste tuntud ühendite hulka kuulub nioobiumsulfiid (NbS2), mis moodustab kihilise struktuuri.
Materjali pinnale saab lisada õhukesi nioobiumpentoksiidi kihte keemilise aur-sadestamise või aatomkihtsadestamise abil, mis mõlemad kasutavad põhimõtet, et etanoolnioobium(V) laguneb termiliselt üle 350 kraadi.
Haliidid
Nioobium võib moodustada oksüdatsiooniastmetega {{0}} ja +4 halogeniide, aga ka mitmesuguseid substöhhiomeetrilisi ühendeid. Nioobiumpentahaliid (NbX5) sisaldab oktaeedrilist nioobiumi keskaatomit. Nioobiumpentafluoriid (NbF5) on valge tahke aine sulamistemperatuuriga 79,0 kraadi, samas kui nioobiumpentakloriid (NbCl5) on kollast värvi sulamistemperatuuriga 203,4 kraadi. Mõlemat saab hüdrolüüsida, moodustades oksiide ja halogeenitud oksiide, näiteks NbOCl3. Nioobiumpentakloriid on ka lenduv reagent, mida kasutatakse mitmesuguste metallorgaaniliste ühendite, sealhulgas nioobiumdiklorotseen ((C5H5)2NbCl2, sünteesil. Metallorgaanilised ühendid. Nioobiumi tetrahalogeniidid (NbX4) on tumedad polümeerid, mis sisaldavad nioobium-nioobium sidemeid, nagu must, hügroskoopne nioobiumtetrafluoriid (NbF4) ja pruun nioobiumtetrakloriid (NbCl4).
Samuti on olemas nioobiumi negatiivsed halogeniidid, kuna nioobiumi pentahaliidid on kõik Lewise happed. Kõige olulisem neist on [NbF7], mis on vaheühend nioobiumi ja tantaali mineraalide eraldamise protsessis. See muundatakse kergemini hapnikupentahaliidiks kui vastav tantaaliühend. Muud halogeenitud kompleksid hõlmavad [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl → 2 [NbCl6].
Nioobium moodustab ka mitmesuguseid redutseeritud halogeniidide aatomite klastreid, näiteks [Nb6Cl18].
Nitriidid ja karbiidid
Nioobiumnitriid (NbN) muutub madalatel temperatuuridel ülijuhiks ja seda kasutatakse infrapunadetektorites. Valdav nioobiumkarbiid on NbC, mis on ülikõva, tulekindel keraamiline materjal ja mida kasutatakse lõikeriistade otsiku materjalina.







