Niobijeve spojine

Feb 27, 2024

Niobij je v mnogih pogledih zelo podoben tantalu in cirkoniju. Reagiral bo s fluorom pri sobni temperaturi, s klorom in vodikom pri 200 stopinjah in z dušikom pri 400 stopinjah, produkti pa so na splošno intersticijske spojine brez celih števil. Kovinski niobij oksidira na zraku pri 200 stopinjah in je odporen na staljene baze in različne kisline, vključno z vodko, klorovodikovo, žveplovo, dušikovo in fosforno kislino. Vendar lahko fluorovodikova kislina in mešanice fluorovodikove in dušikove kisline napadajo niobij.
Čeprav lahko niobij tvori različne spojine z oksidacijskimi stanji v razponu od +5 do -1, ga najpogosteje najdemo v oksidacijskem stanju +5. Niobijeve spojine z oksidacijskimi stopnjami pod +5 vsebujejo vezi niobij-niobij.

Niobium Nickel AlloyNiobium Nickel AlloyNiobium Nickel Alloy

 

 

Oksidi in sulfidi
Niobijevi oksidi imajo lahko naslednja oksidacijska stanja: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) in +3 (Nb2O3), plus redkejše +2 stanje (NbO) . Niobijev pentoksid je najpogostejši niobijev oksid, iz katerega se pripravlja kovinski niobij in vse niobijeve spojine. Za izdelavo niobatov lahko niobijev pentoksid raztopimo v raztopini alkalnega hidroksida ali stopimo v oksidu alkalijske kovine. Litijev niobat (LiNbO3) ima strukturo biotrikotnega kristalnega sistema kalcita, medtem ko lantanov niobat vsebuje izolirane ione NbO3-. Druge znane spojine vključujejo niobijev sulfid (NbS2), ki tvori plastovito strukturo.
Tanke plasti niobijevega pentoksida lahko dodamo na površino materiala z uporabo kemičnega naparjevanja ali atomskega nanosa, ki uporabljata načelo, da etanol niobij (V) termično razpade nad 350 stopinj.
Halidi
Niobij lahko tvori halogenide z oksidacijskimi stanji {{0}} in +4 ter različne substehiometrične spojine. Niobijev pentahalid (NbX5) vsebuje oktaedričen osrednji atom niobija. Niobijev pentafluorid (NbF5) je bela trdna snov s tališčem 79,0 stopinje, medtem ko je niobijev pentaklorid (NbCl5) rumene barve s tališčem 203,4 stopinje. Oba se lahko hidrolizirata v okside in halogenirane okside, kot je NbOCl3. Niobijev pentaklorid je tudi hlapni reagent, ki se uporablja pri sintezi različnih organokovinskih spojin, vključno z niobijevim diklorocenom ((C5H5)2NbCl2). Organokovinske spojine. Tetrahalogenidi niobija (NbX4) so ​​temni polimeri, ki vsebujejo vezi niobij-niobij, kot sta črni, higroskopski niobijev tetrafluorid (NbF4) in rjavi niobijev tetraklorid (NbCl4).
Prisotni so tudi negativni halogenidni ioni niobija, ker so vsi pentahalidi niobija Lewisove kisline. Najpomembnejši je [NbF7], ki je vmesna spojina v procesu ločevanja mineralov niobija in tantala. Lažje se pretvori v kisikov pentahalid kot ustrezna tantalova spojina. Drugi halogenirani kompleksi vključujejo [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6].
Niobij tvori tudi različne reducirane skupine atomov halogenidov, kot je [Nb6Cl18].
Nitridi in karbidi
Niobijev nitrid (NbN) pri nizkih temperaturah postane superprevodnik in se uporablja v infrardečih detektorjih. Prevladujoči niobijev karbid je NbC, ki je izjemno trd, ognjevzdržen keramični material in se uporablja kot material za nastavke za rezalna orodja.

Morda vam bo všeč tudi