铌的化学性质

铌的化学性质在很多方面跟同族（第5族，即VB族）的前面的元素相似。高温下，铌会跟绝大多数非金属单质反应：室温即与氟单质反应，200 °C即与氯气和氢气反应，400 °C与氮气反应，产物通常是填隙式且不是整比化合物。铌置于空气中200 °C开始被氧化，却能够抵抗熔融碱金属和酸（包括王水、盐酸、硫酸、硝酸和磷酸等）的腐蚀。铌能被热的，浓的无机酸腐蚀，包括氢氟酸或氢氟酸/硝酸混合酸。尽管铌能显示出所有正常的氧化态（从+5到−1），其最稳定的价态为+5价。

铌能够形成+5价氧化物五氧化二铌（Nb2O5），+4价的二氧化铌（NbO2）还有+3价的三氧化二铌（Nb2O3）和较为罕见的氧化态+2价的一氧化铌（NbO）。最稳定的氧化态为+5，五氧化物跟非整比的二氧化物是最常见的铌氧化物。铌的五氧化物主要用于生产电容器，光学玻璃，或作为制备铌的其他化合物的起始材料。制备这些化合物，我们可以将其五氧化二物溶解在碱性氢氧化物溶液中，或是将之与其他金属的氧化物共同熔融。例如制备铌酸锂（LiNbO3）、铌酸镧（LaNbO4）。对于铌酸锂的结构，铌酸根离子（NbO3−）不是作为单体存在，而是三角形扭曲的钙钛矿结构的一部分，而对于铌酸镧的结构则包含孤立的NbO4−离子。铌酸锂作为一种铁电物质，被广泛应用于手机和光调制器，以及声表面波器件的生产，属于ABO3结构类似钽酸锂和钽酸钡的铁电体。

铌能够形成+5，+4，+3价卤化物（NbX5，NbX4和NbX3），也能生成多核配合物和非整比化合物。五氟化铌（NbF5）为白色固体，熔点79.0 °C；五氯化铌（NbCl5）是黄白色固体，熔点203.4 °C。两者都能发生水解反应，在高温条件下能够与过量的铌单质反应，生成黑色极易潮解的四氟化铌（NbF4）和四氯化铌（NbCl4）。铌的三卤化物能够通过氢气还原其五卤化物制得，而其二卤化物则不存在。高温下一氯化铌的光谱能够被检测到。铌的氟化物可用于分离铌和钽的混合物。五氯化铌在有机化学中被用作触发烯烃的Diels-Alder反应的Lewis酸。五氯化铌还能作为原料制备有机金属化合物二氯二茂铌（(C5H5)2NbCl2），可作为制备其它有机铌化合物的起始原料。其他二元化合物如氮化铌（NbN）在低温条件下显示出超导性，现已用于红外探测器；碳化铌则是一种硬度很大的，熔点很高的陶瓷材料，在制造商品上用于制造切割工具的一部分。锗化铌（Nb3Ge），锡化铌（Nb3Sn）还有铌钛合金，都被用作超导磁体的超导导线。其它的化合物有硫化铌和其它几种铌的填隙型化合物，如铌跟硅的填隙型化合物等，此处不再细说。

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