النيوبيوم يشبه التنتالوم والزركونيوم كثيرًا في كثير من النواحي. فهو يتفاعل مع الفلور في درجة حرارة الغرفة، والكلور والهيدروجين عند 200 درجة، والنيتروجين عند 400 درجة، وتكون المنتجات عمومًا عبارة عن مركبات غير متجانسة بينية. يتأكسد معدن النيوبيوم في الهواء عند 200 درجة وهو مقاوم للقلويات والأحماض المنصهرة، بما في ذلك الماء الملكي وحمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك وحمض النيتريك وحمض الفوسفوريك. ومع ذلك، يمكن لحمض الهيدروفلوريك ومزيج من حمض الهيدروفلوريك وحمض النيتريك مهاجمة النيوبيوم.
على الرغم من أن النيوبيوم يمكن أن يشكل مجموعة متنوعة من المركبات في حالة الأكسدة من +5 إلى -1، إلا أنه غالبًا ما يكون في حالة الأكسدة +5. تحتوي مركبات النيوبيوم التي لها حالة أكسدة أقل من +5 على روابط نيوبيوم-نيوبيوم.
الأكاسيد والكبريتيدات
يمكن أن يكون لأكاسيد النيوبيوم حالات الأكسدة التالية: +5 (Nb2O5)، +4 (NbO2) و+3 (Nb2O3)، ونادرًا +2 (NbO). يُعد خماسي أكسيد النيوبيوم أكثر أكسيد النيوبيوم شيوعًا، ويجب أن تبدأ عملية تحضير معدن النيوبيوم وجميع مركبات النيوبيوم به. لصنع النيوبات، يمكن إذابة خماسي أكسيد النيوبيوم في محلول هيدروكسيد قلوي، أو إذابته في أكسيد فلز قلوي. يحتوي نيوبات الليثيوم (LiNbO3) على بنية بلورية متناظرة من نوع البيروفسكايت، بينما يحتوي نيوبات اللانثانوم على أيونات NbO3− معزولة. تشمل المركبات المعروفة الأخرى كبريتيد النيوبيوم (NbS2)، الذي يشكل بنية طبقية.
يمكن إضافة طبقة رقيقة من خامس أكسيد النيوبيوم إلى سطح المادة عن طريق الترسيب الكيميائي للبخار أو الترسيب الطبقي الذري، وتستخدم كلتا الطريقتين مبدأ مفاده أن إيثانول النيوبيوم (V) سوف يتحلل عند أكثر من 350 درجة.
هاليد
يمكن أن يشكل النيوبيوم هاليدات ذات حالات أكسدة {{0}} و+4، بالإضافة إلى مركبات دون متكافئة القياس. يحتوي خماسي ثاليد النيوبيوم (NbX5) على ذرة مركزية من النيوبيوم ثماني السطوح. خماسي فلوريد النيوبيوم (NbF5) عبارة عن مادة صلبة بيضاء ذات نقطة انصهار تبلغ 79.0 درجة، بينما خماسي كلوريد النيوبيوم (NbCl5) أصفر اللون مع نقطة انصهار تبلغ 203.4 درجة. يمكن تحليل كليهما لتكوين أكاسيد وأكاسيد هاليد، مثل NbOCl3. خماسي كلوريد النيوبيوم هو أيضًا كاشف متطاير يمكن استخدامه في تخليق مركبات عضوية معدنية مختلفة، بما في ذلك ثنائي كلورو دينيوبين ((C5H5)2NbCl2). رباعي هاليدات النيوبيوم (NbX4) هي بوليمرات داكنة ذات روابط نيوبيوم-نيوبيوم، مثل رباعي فلوريد النيوبيوم الأسود (NbF4) ورباعي كلوريد النيوبيوم البني (NbCl4).
توجد أيضًا تفاعلات هاليد النيوبيوم لأن هاليدات النيوبيوم الخماسية هي كلها أحماض لويس. أحد أهمها هو [NbF7]، وهو مركب وسيط في فصل المعادن بين النيوبيوم والتنتالوم. يتم تحويله بسهولة أكبر إلى أوكسي خماسي فلوريد مقارنة بنظيره التنتالوم. تشمل المركبات الهالوجينية الأخرى [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6]
يشكل النيوبيوم أيضًا مجموعة متنوعة من مجموعات الهاليدات المختزلة، مثل [Nb6Cl18].
النتريدات والكربيدات
يتحول نتريد النيوبيوم (NbN) إلى موصل فائق في درجات الحرارة المنخفضة ويُستخدم في أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء. كربيد النيوبيوم الرئيسي هو NbC، وهو مادة شديدة الصلابة وهي مادة سيراميكية مقاومة للحرارة يمكن استخدامها كمادة لقمة أداة القطع.