Ніобій багато в чому дуже схожий на тантал і цирконій. Він реагує з фтором при кімнатній температурі, хлором і воднем при 200 градусах, і азотом при 400 градусах, і продукти, як правило, є внутрішньотканинними неоднорідними сполуками. Металевий ніобій окислюється на повітрі при 200 градусах і стійкий до розплавлених лугів і кислот, включаючи царську горілку, соляну кислоту, сірчану кислоту, азотну кислоту та фосфорну кислоту. Однак плавикова кислота та суміш плавикової та азотної кислот можуть атакувати ніобій.
Хоча ніобій може утворювати різноманітні сполуки зі ступенем окислення від +5 до -1, найчастіше він має ступінь окислення +5. Усі сполуки ніобію зі ступенем окислення нижче +5 містять ніобій-ніобієві зв’язки.
Оксиди і сульфіди
Оксиди ніобію можуть мати такі ступені окислення: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) і +3 (Nb2O3) і, рідко, +2 (NbO). П'ятиокис ніобію є найпоширенішим оксидом ніобію, і з нього слід починати приготування металевого ніобію та всіх сполук ніобію. Щоб отримати ніобат, пентоксид ніобію можна розчинити в розчині лужного гідроксиду або розплавити в оксиді лужного металу. Ніобат літію (LiNbO3) має метатригональну кристалічну структуру типу перовскіту, тоді як ніобат лантану містить окремі іони NbO3−. Інші відомі сполуки включають сульфід ніобію (NbS2), який утворює шарувату структуру.
Тонкий шар п’ятиокису ніобію можна додати до поверхні матеріалу шляхом хімічного осадження з парової фази або осадження атомарного шару, і в обох методах використовується принцип, що етанол ніобію (V) розкладається при температурі вище 350 градусів.
Галоїд
Ніобій може утворювати галогеніди зі ступенями окиснення {{0}} і +4, а також різні субстехіометричні сполуки. Пенталід ніобію (NbX5) містить октаедричний центральний атом ніобію. Пентафторид ніобію (NbF5) є білою твердою речовиною з температурою плавлення 79,0 градуса, тоді як пентахлорид ніобію (NbCl5) жовтого кольору з температурою плавлення 203,4 градуса. Обидва вони можуть бути гідролізовані з утворенням оксидів і галогенідних оксидів, таких як NbOCl3. Пентахлорид ніобію також є летючим реагентом, який можна використовувати в синтезі різних металоорганічних сполук, включаючи дихлородиніобен ((C5H5)2NbCl2). Тетрагалогеніди ніобію (NbX4) — це темні полімери зі зв’язками ніобій-ніобій, такі як чорний гігроскопічний тетрафторид ніобію (NbF4) і коричневий тетрахлорид ніобію (NbCl4).
Також присутні аніції галогенідів ніобію, оскільки всі пентагалогеніди ніобію є кислотами Льюїса. Одним із найважливіших є [NbF7], який є проміжною сполукою в мінеральному розділенні ніобію та танталу. Він легше перетворюється на оксипентафторид, ніж його аналог танталу. Інші галогеновані комплекси включають [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6]
Ніобій також утворює різноманітні відновлені кластери галоїдів, такі як [Nb6Cl18].
Нітриди і карбіди
Нітрид ніобію (NbN) при низьких температурах перетворюється на надпровідник і використовується в інфрачервоних детекторах. Основним карбідом ніобію є NbC, який є надзвичайно твердим і є вогнетривким керамічним матеріалом, який можна використовувати як матеріал для насадок ріжучого інструменту.