El niobio es muy similar al tantalio y al circonio en muchos aspectos. Reacciona con flúor a temperatura ambiente, cloro e hidrógeno a 200 grados y nitrógeno a 400 grados, y los productos son generalmente compuestos intersticiales no homogéneos. El niobio metálico se oxida en el aire a 200 grados y es resistente a los álcalis y ácidos fundidos, incluidos el agua regia, el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido nítrico y el ácido fosfórico. Sin embargo, el ácido fluorhídrico y una mezcla de ácidos fluorhídrico y nítrico pueden atacar al niobio.
Aunque el niobio puede formar una variedad de compuestos en el estado de oxidación de +5 a −1, se encuentra más comúnmente en el estado de oxidación +5. Los compuestos de niobio con un estado de oxidación inferior a +5 contienen enlaces niobio-niobio.
Óxidos y sulfuros
Los óxidos de niobio pueden tener los siguientes estados de oxidación: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) y +3 (Nb2O3) y, raramente, +2 (NbO). El pentóxido de niobio es el óxido de niobio más común, y la preparación del metal niobio y todos los compuestos de niobio debe comenzar con él. Para hacer niobato, el pentóxido de niobio se puede disolver en una solución de hidróxido alcalino o fundir en un óxido de metal alcalino. El niobato de litio (LiNbO3) tiene una estructura cristalina metatrigonal de tipo perovskita, mientras que el niobato de lantano contiene iones NbO3− aislados. Otros compuestos conocidos incluyen sulfuro de niobio (NbS2), que forma una estructura en capas.
Se puede agregar una capa delgada de pentóxido de niobio a la superficie del material mediante deposición química de vapor o deposición de capa atómica, y ambos métodos utilizan el principio de que el etanol de niobio (V) se descompondrá a más de 350 grados.
Haluro
El niobio puede formar haluros con estados de oxidación {{0}} y +4, así como varios compuestos subestequiométricos. El pentaluro de niobio (NbX5) contiene un átomo central octaédrico de niobio. El pentafluoruro de niobio (NbF5) es un sólido blanco con un punto de fusión de 79,0 grados, mientras que el pentacloruro de niobio (NbCl5) es amarillo con un punto de fusión de 203,4 grados. Ambos pueden hidrolizarse para formar óxidos y óxidos de haluro, como NbOCl3. El pentacloruro de niobio también es un reactivo volátil que puede usarse en la síntesis de varios compuestos organometálicos, incluido el diclorodiniobeno ((C5H5)2NbCl2). Los tetrahaluros de niobio (NbX4) son polímeros oscuros con enlaces niobio-niobio, como el tetrafluoruro de niobio (NbF4), negro e higroscópico, y el tetracloruro de niobio (NbCl4), marrón.
También se encuentran aninaciones de haluro de niobio, ya que todos los pentahaluros de niobio son ácidos de Lewis. Uno de los más importantes es el [NbF7], que es un compuesto intermedio en la separación mineral del niobio y el tántalo. Se convierte más fácilmente en oxipentafluoruro que su contraparte de tántalo. Otros complejos halogenados incluyen el [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2[NbCl6]
El niobio también forma una variedad de grupos de haluros reducidos, como [Nb6Cl18].
Nitruros y carburos
El nitruro de niobio (NbN) se convierte en un superconductor a bajas temperaturas y se utiliza en detectores infrarrojos. El principal carburo de niobio es el NbC, que es extremadamente duro y es un material cerámico refractario que se puede utilizar como material para las brocas de las herramientas de corte.