. По-друге, прожарювання на повітрі солей ніобію: сульфіду, нітриду або карбіду. По-третє - найбільш звичайний метод -обезвожіваніе гідратів. З водних розчинів солей концентрованими кислотами осаджується гідратований оксид Nb2O5. xH2O. Потім при розведенні розчинів відбувається випадання білого осаду оксиду. Зневоднення осаду Nb2O5 xH2O супроводжується виділенням теплоти. Вся маса загострюється. Відбувається це через перетворення аморфного оксиду в кристалічну форму. Оксид ніобію може бути двох кольорів. У звичайних умовах білий, але при нагріванні набуває жовтого забарвлення. Варто, однак, охолодити оксид, як колір зникає. Оксид тугоплавок (tпл=1 460 ° С) і нелетуч.
Більш низьким ступенів окислення ніобію відповідають NbО2 і NbО. Перший з цих двох являє собою чорний з блакитним відливом порошок. Отримують NbO2 з Nb2O5, відбираючи кисень магнієм або воднем при температурі близько тисячі градусів:
O5 + Н2=2NbО2 + Н2О
На повітрі це з'єднання легко переходить назад у вищий оксид Nb2O5. Характер його досить потайний, оскільки оксид розчиняється ні у воді, ні в кислотах. Все ж йому приписують кислотний характер на підставі взаємодії з гарячою водної лугом; при цьому, однак, йде окислювання до п'ятизарядного іона.
Здавалося б, різниця в один електрон не так вже й велика, але на відміну від Nb2O5, оксид NbO2 проводить електричний струм. Очевидно, в цьому з'єднанні існує зв'язок метал - метал. Якщо скористатися цим якістю, то при нагріванні сильним змінним струмом можна змусити NbO2 віддати свій кисень.
При втраті кисню NbO2 перетворюється на оксид NbO, надалі досить швидко відщеплюється і весь кисень. Про нижчому оксиді ніобію NbО відомо небагато. Він має металевий блиск і з вигляду схожий з металом. Прекрасно проводить електричний струм. Словом, поводиться так, ніби кисню в його складі зовсім і немає. Навіть, подібно типовому металу, бурхливо реагує з хлором при нагріванні і перетворюється на оксихлорид:
2NbO + 3Cl2=2NbOCl3
З соляної кислоти витісняє водень (ніби й не оксид він зовсім, а метал начебто цинка):
NbO + 6HCl=2NbOCl3 + 3H2
Отримати в чистому вигляді NbО можна прожарюванням вже згадуваної комплексної солі K2 [NbOF5] з металевим натрієм:
К2 [NbOF5] + 3Na=NbO + 2KF + 3NaF
Оксид NbO має найвищу з усіх ниобиевих оксидів температуру плавлення тисячі дев'ятсот тридцять п'ять ° С. Щоб очистити ніобій від кисню, температуру підвищують до 2300 - 2350 ° С, тоді одночасно з випаровуванням відбувається розпад NbO на кисень і метал. Відбувається рафінування олії (очищення) металу.
. З'єднання ніобію
Розповідь про елемент був би не повним без згадки про його з'єднаннях з галогенами, карбідами і нитридами. Це важливо з двох причин. По-перше, завдяки фторидним комплексам вдається відокремити ніобій від його вічного супутника танталу. По-друге, ці сполуки відкривають нам якості ніобію як металу.
Взаємодія галогенів з металевим ніобієм:
Nb + 5Cl2=2NbCl5 можуть бути отримані, всі можливі пентагалогеніди ніобію.
Пентафторид NbF5 (tпл=76 ° С) в рідкому стані і в парах безбарвний. Подібно п'ятифтористого ванадию, в рідкому стані він полімерів. Атоми ніобію з'єднані один з одним через атоми фтору. У твердому вигляді має структуру, що складається з чотирьох молекул (рис. 2).
Рис. 2. Структура NbF5 і TaF5 в твердому вигляді складається з чотирьох молекул.
Розчини в фторістоводбродной кислоті H2F2 містять різні комплексні іони:
+ H2F2=Н2 [NbF7]; + H2O=H2 [NbOF5]
Калієва сіль K2 [NbOF5]. H2O важлива для відділення ніобію від танталу, так як на відміну від солі танталу вона добре розчинна.
Решта пентагалогеніди ніобію яскраво пофарбовані: NbCl5 жовтий, NbBr5 пурпурно-червоний, NbI2 коричневий. Всі вони возгоняются без розкладання в атмосфері відповідного галогена; в парі вони мономери. Температури їх плавлення і кипіння зростають при переході від хлору до брому і иоду. Деякі з способів отримання пентагалогенідов такі:
2Nb + 5I2 2NbI5; O5 + 5C + 5Cl2 2NbCl5 + 5CO ;.
2NbCl5 + 5F2 2NbF5 + 5Cl2
Пентагалогеніди добре розчиняються в органічних розчинниках: ефірі, хлороформі, спирті. Водою, проте, повністю розкладаються -гідролізуются. У результаті гідролізу виходять дві кислоти -галогеноводородная і ниобиевая. Наприклад,
+ 4H2О=5HCl + H3NbО4
