– Løsning chemistryEdit

Når det er i en vandig løsning, neptunium kan finnes i noen av sine fem mulige oksidasjon stater (+3 til +7), og hver av disse viser en karakteristisk farge. Stabilitet av hver oksidasjon staten er sterkt avhengig av ulike faktorer, for eksempel tilstedeværelsen av oksiderende eller reduksjonsmidler, pH i løsningen, tilstedeværelse av koordinering-komplekset danner ligander, og selv konsentrasjonen av neptunium i løsningen.,

Neptunium(III)

Np(III) eller Np3+ eksisterer som hydrert komplekser i sure løsninger, Np(H
2O)3+
n. Det er en mørk blå-lilla og er analogt til sine lettere congener, rosa rare-earth-ion-Pm3+. I nærvær av oksygen, det er raskt oksidert til Np(IV) med mindre det er sterke reduksjonsmidler er også til stede. Likevel, det er nest minst lett hydrolysert neptunium ion i vann, og danner NpOH2+ – ion. Np3+ er den dominerende neptunium ion i løsninger av pH 4-5.,

Neptunium(IV) Neptunium(V)

Np(V) eller NpO+
2 er grønn-blå i vandig løsning, der den oppfører seg som en sterk Lewis syre. Det er en stabil ion og er den mest vanlige formen av neptunium i vandige løsninger., I motsetning til sine naboland homologues UO+
2 og PuO+
2, NpO+
2 ikke spontant uforholdsmessig unntatt ved svært lav pH og høy konsentrasjon:

2 NpO+
2 + 4 H+ ⇌ Np4+ + NpO2+
2 + 2 H2O

Det hydrolyzes i enkle løsninger for å danne NpO2OH og NpO
2(OH)−

Neptunium(VI)

Np(VI) eller NpO2+
2, neptunyl ion, viser en lys rosa eller rødlig farge i en sur løsning og gul-grønn på annen måte. Det er en sterk Lewis syre, og er den viktigste neptunium ion oppstått i løsninger av pH 3-4., Selv om stabil i sure løsninger, det er ganske enkelt reduseres til Np(V) ion, og det er ikke så stabil som den homologe seksverdig ioner av sine naboer uran og plutonium (den uranyl og plutonyl ioner). Det hydrolyzes i enkle løsninger for å danne oxo og hydroxo ioner NpO2OH+, (NpO
2)
2(OH)2+
2, og (NpO
2)
3(OH)+

Neptunium(VII)

Np(VII) er mørk grønn i en sterkt basisk løsning. Selv om den kjemiske formelen i grunnleggende løsningen er ofte sitert som NpO3−
5, dette er en forenkling og den virkelige strukturen er trolig nærmere en hydroxo arter som 3−
., Np(VII) ble første gang utarbeidet i grunnleggende løsning i 1967. I sterkt sure løsningen, Np(V) er funnet som NpO+
3; vann raskt reduserer dette til Np(VI). Dens hydrolyse produkter er uncharacterized.

HydroxidesEdit

oksider og hydroksider av neptunium er nært knyttet til sin ioner. Generelt, Np hydroksider på ulike oksidasjon nivåer er mindre stabile enn actinides før det på den periodiske tabellen som thorium og uran og mer stabile enn de som etter det som plutonium og americium., Dette fenomenet er fordi stabiliteten av en ion øker som forholdet mellom atomnummer til radius av ion øker. Dermed actinides høyere på den periodiske tabellen vil lettere gjennomgå hydrolyse.

Neptunium(III) hydroksid er ganske stabil i sure løsninger, og i miljøer som mangler oksygen, men det vil raskt oksidere til IV staten i nærvær av luft. Det er ikke løselig i vann. Np(IV) hydroksider finnes hovedsakelig som elektrisk nøytrale Np(OH)4 og sin milde løselighet i vann påvirkes ikke på alle av pH i løsningen., Dette tyder på at andre Np(IV) hydroksid, Np(OH)−
5, ikke har en betydelig tilstedeværelse.

Fordi Np(V) ion-NpO+
2 er svært stabil, det kan bare danne en hydroxide i høy surhet nivåer. Når den plasseres i en 0,1 M sodium perklorat løsning, den reagerer ikke vesentlig for en periode på flere måneder, selv om et høyere molar konsentrasjon på 3,0 M vil resultere i at den reagerer på solid hydroxide NpO2OH nesten umiddelbart. Np(VI) hydroksid er mer reaktive, men det er fortsatt ganske stabil i sure løsninger., Det vil danne sammensatte NpO3· H2O i nærvær av ozon under ulike karbondioksid press. Np(VII) har ikke vært godt studert og ingen nøytral hydroksider har blitt rapportert. Det eksisterer trolig for det meste som 3−
.

OxidesEdit

Tre vannfri neptunium oksider har blitt rapportert, NpO2, Np2O5, og Np5O8, selv om noen studier har uttalt at bare de to første av disse eksisterer, noe som tyder på at krav om Np5O8 er faktisk resultatet av feilaktig analyse av Np2O5., Men, som det fulle omfanget av de reaksjoner som oppstår mellom neptunium og oksygen har ennå å bli forsket på, er det ikke sikkert hvilke av disse påstandene er korrekte. Selv om neptunium oksider ikke har blitt produsert med neptunium i oksidasjon usa så høyt som mulig med de tilstøtende actinide uran, neptunium og nitrogenoksider er mer stabil på lavere oksidasjon stater. Dette er illustrert ved det faktum at NpO2 kan være produsert ved ganske enkelt å brenne neptunium salter av oxyacids i luften.,

grønn-brun NpO2 er svært stabil over et stort spekter av trykk og temperaturer, og ikke gjennomgå fase overganger ved lave temperaturer. Det viser en faseovergang fra ansikt-sentrert kubikk å orthorhombic på rundt 33-37GPa, selv om det går tilbake til opprinnelige fase når trykket er sluppet ut. Det forblir stabilt oksygen under trykk opp til 2.84 MPa og temperaturer opp til 400 °C. Np2O5 er svart-brun i fargen og monoclinic med et gitter størrelse 418×658×409 picometres. Det er relativt ustabilt og spaltes til NpO2 og O2 på 420-695 °C., Selv om Np2O5 var i utgangspunktet gjenstand for flere studier som hevdet å produsere det med gjensidig motstridende metoder, var det til slutt forberedt på hell ved oppvarming neptunium peroxide til 300-350 °C i 2-3 timer, eller ved å varme det opp under et lag av vann i en ampullen ved 180 °C.

Neptunium danner også et stort antall av nox-forbindelser med et bredt utvalg av elementer, selv om de neptunate nitrogenoksider dannes med alkaliske metaller og alkalisk jord metaller har vært langt den mest studerte., Trefoldig neptunium oksider er vanligvis dannet ved å reagere NpO2 med oksid av et annet element eller ved å framskynde fra en basisk løsning. Li5NpO6 har blitt utarbeidet av reagere Li2O og NpO2 ved 400 °C i 16 timer, eller ved å reagere Li2O2 med NpO3 · H2O ved 400 °C i 16 timer i en kvarts-rør og flytende oksygen. Alkali neptunate forbindelser K3NpO5, Cs3NpO5, og Rb3NpO5 er alle laget av en lignende reaksjon:

NpO2 + 3 MO2 → M3NpO5 (M = K, Cs, Rb)

oksid forbindelser KNpO4, CsNpO4, og RbNpO4 er dannet ved å reagere Np(VII) (3−
) med en sammensetning av alkali metall nitrat og ozon., Ytterligere forbindelser har blitt produsert ved å reagere NpO3 og vann med solid alkali og alkaliske peroksider ved temperaturer på 400 – 600 °C i 15-30 timer. Noen av disse inkluderer Ba3(NpO5)2, Ba2NaNpO6, og Ba2LiNpO6. Også, et betydelig antall hexavelant neptunium oksider blir dannet ved å reagere solid-state NpO2 med ulike lut eller alkalisk jord-og nitrogenoksider i et miljø av flytende oksygen. Mange av de resulterende forbindelser også ha en tilsvarende sammensetning som erstatter uran for neptunium. Noen forbindelser som har vært preget inkluderer Na2Np2O7, Na4NpO5, Na6NpO6, og Na2NpO4., Disse kan fås ved oppvarming av forskjellige kombinasjoner av NpO2 og Na2O til ulike temperatur terskler og ytterligere oppvarming vil også føre til at disse forbindelsene å ha forskjellige neptunium allotropes. Litium neptunate oksider Li6NpO6 og Li4NpO5 kan fås med lignende reaksjoner av NpO2 og Li2O.

Et stort antall ekstra alkali og alkaliske neptunium for nox-forbindelser som Cs4Np5O17 og Cs2Np3O10 har vært preget med ulike produksjonsmetoder., Neptunium har også blitt observert for å danne trefoldig oksider med mange andre elementer i grupper av 3 til 7, selv om disse forbindelsene er mye mindre godt studert.

HalidesEdit

Selv om neptunium halide forbindelser har ikke vært på langt nær så godt undersøkt som oksider, et ganske stort antall har blitt preget. Av disse, neptunium fluorides har vært den mest forsket mye, hovedsakelig på grunn av deres potensielle bruker i å skille element fra en kjernefysisk avfall produkter., Fire binære neptunium fluor forbindelser, NpF3, NpF4, NpF5, og NpF6, har blitt rapportert. De første to er ganske stabil, og ble første gang utarbeidet i 1947 gjennom følgende reaksjoner:

NpO2 + 1⁄2 H2 + 3 HF → NpF3 + 2 H2O (400°C) NpF3 + 1⁄2 O2 + HF → NpF4 + 1⁄2 H2O (400°C)

Senere, NpF4 ble hentet direkte ved oppvarming NpO2 til ulike temperaturer i blandinger av enten hydrogen fluor eller ren fluor gass. NpF5 er mye mer vanskelig å lage og mest kjente forberedelse metodene innebærer reagerer NpF4 eller NpF6 forbindelser med ulike andre fluor forbindelser., NpF5 vil brytes opp i NpF4 og NpF6 når det blir varmet opp til rundt 320 °C.

NpF6 eller neptunium hexafluoride er svært volatil, som er tilstøtende actinide forbindelser uran hexafluoride (UF6) og plutonium hexafluoride (PuF6). Dette volatilitet har tiltrukket seg stor interesse til det sammensatte i et forsøk på å utvikle en enkel metode for å trekke ut neptunium fra tilbrakte atomkraftverk drivstoff stenger., NpF6 ble første gang utarbeidet i 1943 ved å reagere NpF3 og gassformig fluor ved svært høye temperaturer, og den første bulk mengder ble innhentet i 1958 ved oppvarming NpF4 og dryppende ren fluor på den i en spesielt forberedt apparat. Andre metoder som har blitt produsert neptunium hexafluoride inkluderer reagerer BrF3 og BrF5 med NpF4 og ved å reagere flere forskjellige neptunium oksid og fluor forbindelser med vannfri hydrogen fluorides.,

Fire neptunium oxyfluoride forbindelser, NpO2F, NpOF3, NpO2F2, og NpOF4, har blitt rapportert, selv om ingen av dem har blitt grundig studert. NpO2F2 er en rosa solid og kan være forberedt ved å reagere NpO3 · H2O og Np2F5 med ren fluor på rundt 330 °C. NpOF3 og NpOF4 kan være produsert ved å reagere neptunium oksider med vannfri hydrogen fluor ved ulike temperaturer. Neptunium danner også et bredt utvalg av fluor forbindelser med ulike elementer. Noen av disse som har vært preget inkluderer CsNpF6, Rb2NpF7, Na3NpF8, og K3NpO2F5.,

To neptunium klorider, NpCl3 og NpCl4, har vært preget. Selv om flere forsøk på å opprette NpCl5 har blitt gjort, de har ikke vært vellykket. NpCl3 er opprettet ved å redusere neptunium karbondioksid med hydrogen og karbon koltetraklorid (CCl4) og NpCl4 ved å reagere en neptunium oksid med CCl4 på rundt 500 °C. Andre neptunium flammehemmende stoffer har også blitt rapportert, inkludert NpOCl2, Cs2NpCl6, Cs3NpO2Cl4, og Cs2NaNpCl6., Neptunium bromider NpBr3 og NpBr4 har også blitt opprettet, sistnevnte ved å reagere aluminium bromide med NpO2 ved 350 °C og tidligere i en nesten identisk prosedyre, men med sink til stede. Den neptunium jodid NpI3 har også blitt utarbeidet etter samme metode som NpBr3.

Chalcogenides, pnictides, og carbidesEdit

Neptunium chalcogen og pnictogen forbindelser har blitt godt studerte først og fremst som en del av forskning i sine elektroniske og magnetiske egenskaper og deres interaksjoner i det naturlige miljøet., Pnictide og carbide forbindelser har også tiltrukket seg interesse på grunn av sin tilstedeværelse i drivstoff flere avanserte kjernefysiske reaktoren design, selv om den sistnevnte gruppen har ikke hatt på langt nær så mye forskning som tidligere.

Chalcogenides

Et bredt utvalg av neptunium sulfide forbindelsene har vært preget, inkludert ren sulfide forbindelser NpS, NpS3, Np2S5, Np3S5, Np2S3, og Np3S4. Av disse, Np2S3, utarbeidet av reagere NpO2 med hydrogensulfid og karbon disulfide på rundt 1000 °C, er den mest godt studert og tre allotropic former er kjent., Den α form finnes opp til rundt 1230 °C, β opp til 1530 °C og γ-form, som også finnes som Np3S4, ved høyere temperaturer. NpS kan opprettes ved å reagere Np2S3 og neptunium metall på 1600 °C og Np3S5 kan være utarbeidet av nedbrytning av Np2S3 på 500 °C eller ved å reagere svovel-og neptunium hydrid på 650 °C. Np2S5 er laget ved å varme opp en blanding av Np3S5 og ren svovel til 500 °C., Alle neptunium sulfides unntatt for β og γ former for Np2S3 er isostructural med tilsvarende uran sulfide og flere, inkludert NpS, α−Np2S3, og β−Np2S3 er også isostructural med tilsvarende plutonium sulfide. Den oxysulfides NpOS, Np4O4S, og Np2O2S har også blitt opprettet, men de tre siste har ikke vært godt studert. NpOS ble første gang utarbeidet i 1985 av vakuum tetting NpO2, Np3S5, og ren svovel i en kvarts-rør og varme det opp til 900 °C i en uke.,

Neptunium selenide forbindelser som har vært rapportert inkluderer NpSe, NpSe3, Np2Se3, Np2Se5, Np3Se4, og Np3Se5. Alle disse har bare blitt oppnådd ved oppvarming neptunium hydrid og selen metall til ulike temperaturer i et vakuum for en lengre periode av tid og Np2Se3 er bare kjent for å eksistere i γ allotrope ved relativt høye temperaturer. To neptunium oxyselenide forbindelser er kjent, NpOSe og Np2O2Se, er dannet med lignende metoder, ved å erstatte neptunium hydrid med neptunium karbondioksid., De kjente neptunium telluride forbindelser NpTe, NpTe3, Np3Te4, Np2Te3, og Np2O2Te er dannet av lignende prosedyrer til selenides og Np2O2Te er isostructural tilsvarende uran og plutonium forbindelser. Ingen neptunium−polonium forbindelser har blitt rapportert.

Pnictides og karbider

Neptunium nitride (NpN) ble første gang utarbeidet i 1953 av reagere neptunium hydrid og ammoniakk gass på rundt 750 °C i en kvarts kapillarrør. Senere ble det produsert ved å reagere ulike blandinger av nitrogen og hydrogen med neptunium metall ved ulike temperaturer., Det har også blitt opprettet ved reduksjon av neptunium karbondioksid med diatomic nitrogen gass på 1550 °C. NpN er isomorphous med uran mononitride (FN) og plutonium mononitride (Ordspill) og har et smeltepunkt på 2830 °C under en nitrogen press på rundt 1 MPa. To neptunium phosphide forbindelser har blitt rapportert, NpP og Np3P4. Den første har et ansikt sentrert kubisk struktur, og er forberedt ved å konvertere neptunium metall til et pulver og deretter reagerer det med fosfin gass på 350 °C., Np3P4 kan opprettes ved å reagere neptunium metall med rødt fosfor på 740 °C i et vakuum, og da slik at noen ekstra fosfor å sublimere unna. Forbindelsen er ikke-reaktiv med vann, men reagerer med salpetersyre for å produsere Np(IV) løsning.

Tre neptunium arsenide forbindelser har blitt utarbeidet, NpAs, NpAs2, og Np3As4. De to første ble først opprettet ved oppvarming arsen og neptunium hydrid i et vakuum-forseglet rør i ca en uke., Senere, NpAs ble også gjort ved å begrense neptunium metall og arsen i et vakuum røret, og som deler dem med en kvarts membran, og oppvarming dem til i underkant av neptunium er smeltepunkt 639 °C, noe som er noe høyere enn arsenikk er sublimering punkt 615 °C. Np3As4 er utarbeidet av en lignende prosedyre ved hjelp av jod som transport middel. NpAs2 krystaller er brun gull og Np3As4 er svart., Den neptunium antimonide sammensatte NpSb ble opprettet i 1971 ved å plassere like mengder av både elementer i et vakuum rør, klimaanlegg dem til smeltepunktet av antimon, og så å varme det videre til 1000 °C for seksten dager. Denne prosedyren også opprettet spormengder av en ekstra antimonide sammensatte Np3Sb4. En neptunium-vismut sammensatte, NpBi, har også blitt rapportert.

neptunium carbides NpC, Np2C3, og NpC2 (foreløpig) har blitt rapportert, men har ikke preget i detalj til tross for den høye viktigheten og nytten av actinide karbider som avanserte kjernefysiske reaktoren drivstoff., NpC er et ikke-stoichiometric sammensatte, og kan være bedre merket som NpCx (0.82 ≤ x ≤ 0.96). Det kan være hentet fra den reaksjonen av neptunium hydrid med grafitt ved 1400 °C eller ved å varme de grunnleggende elementene sammen i en elektrisk lysbueovn ved hjelp av en tungsten elektrode. Det reagerer med overflødig karbon for å danne rene Np2C3. NpC2 er dannet fra oppvarming NpO2 i en grafitt smeltedigel på 2660-2800 °C.

Andre inorganicEdit

Hydrider

Neptunium reagerer med hydrogen på en lignende måte til sin nabo plutonium, som danner hydrider NpH2+x (ansikt-sentrert kubikkmeter) og NpH3 (sekskantet)., Disse er isostructural med tilsvarende plutonium hydrider, men i motsetning til PuH2+x, gitter parametere av NpH2+x blir større ettersom hydrogen innhold (x) øker. Den hydrider krever ekstrem forsiktighet ved håndtering som de brytes ned i et vakuum ved 300 °C for å danne findelt neptunium metall, som er pyrophoric.

Fosfater, sulfates, og karbonater

Er kjemisk stabilt, neptunium fosfater har blitt undersøkt for mulig bruk i immobilizing kjernefysisk avfall., Neptunium pyrophosphate (α-NpP2O7), et grønt lyser, har det vært produsert i reaksjonen mellom neptunium karbondioksid og boron fosfat på 1100 °C, selv om neptunium(IV) fosfat har så langt vært unnvikende. Serien av forbindelser NpM2(PO4)3, der M er et alkali metall (Li, Na, K, Rb, eller Cs), er alle kjente. Noen neptunium sulfates har vært preget, både i vandig og solid og på ulike oksidasjon stater av neptunium (IV gjennom VI har blitt observert)., I tillegg, neptunium karbonater har blitt undersøkt for å oppnå en bedre forståelse av virkemåten til neptunium i geologiske depoter og miljø, der den kan komme i kontakt med karbonat og bikarbonat vandige løsninger og danner løselige komplekser.

OrganometallicEdit

Et par organoneptunium forbindelser er kjent og kjemisk preget, selv om ikke så mange som for uran på grunn av neptunium er knapphet og radioaktivitet., Den mest kjente organoneptunium forbindelser er syklopentadienyl og cyclooctatetraenyl forbindelser og deres derivater. Den trivalent syklopentadienyl sammensatte Np(C5H5)3·THF ble innhentet i 1972 reagerer Np(C5H5)3Cl med natrium, selv om det enklere Np(C5H5) ikke kan skaffes. Tetravalent neptunium syklopentadienyl, en rødbrun komplekse, ble syntetisert i 1968 ved å reagere neptunium(IV) klorid med kalium cyclopentadienide:

NpCl4 + 4 KC5H5 → Np(C5H5)4 + 4 KCl

Det er løselig i benzen og THF, og er mindre følsom for vann og oksygen enn Pu(C5H5)3, og jeg Er(C5H5)3., Andre Np(IV) syklopentadienyl forbindelser er kjent for mange ligander: de har den generelle formelen (C5H5)3NpL, der L representerer en ligand.Neptunocene, Np(C8H8)2, ble syntetisert i 1970 ved å reagere neptunium(IV) klorid med K2(C8H8). Det er isomorphous å uranocene og plutonocene, og de oppfører seg kjemisk identisk: alle tre forbindelser er ufølsom for vann eller fortynnede baser, men er sensitive til luft, reagerer raskt for å danne oksider, og er bare litt løselig i benzen og toluen., Andre kjente neptunium cyclooctatetraenyl derivater inkluderer Np(RC8H7)2 (R = etanol, butanol) og KNp(C8H8)·2THF, som er isostructural til tilsvarende plutonium sammensatte. I tillegg, neptunium hydrocarbyls har vært forberedt på, og solvated triiodide komplekser av neptunium er en forløper til mange organoneptunium og uorganiske neptunium forbindelser.,

Koordinering complexesEdit

Det er mye interesse i koordinering kjemi av neptunium, fordi dens fem oksidasjon stater alle stiller ut sine egne karakteristiske kjemisk oppførsel, og samordning kjemi actinides er sterkt påvirket av actinide sammentrekning (større-enn-forventet nedgang i ioniske radier over actinide serien, analogt til lanthanide sammentrekning).

Solid stateEdit

Få neptunium(III) koordinering forbindelser er kjent, fordi Np(III) er lett oksidert av atmosfærisk oksygen mens i vandig løsning., Imidlertid, sodium formaldehyd sulfoxylate kan redusere Np(IV) å Np(III), stabiliserende nedre oksidasjon staten og danner ulike sparsomt løselig Np(III) koordinering komplekser, for eksempel Np
2(C
2O
4)
3·11H2O, Np
2(C
6H
5AsO
3)
3·H2O, og Np
2

Mange neptunium(IV) koordinering forbindelser har blitt rapportert, den første (Og
4N)Np(NCS)
– 8, som er isostructural med analogt uran(IV) koordinering sammensatte., Andre Np(IV) koordinering forbindelser er kjent, noen som involverer andre metaller som kobolt (CoNp
2F
10·8H2O, dannet på 400 K) og kobber (CuNp
2F
10·6H2O, dannet på 600 K). Komplekse nitrat forbindelser er også kjent: de forskere som produserte dem i 1986 og 1987 produsert enkrystaller av treg fordamping av Np(IV) løsning ved omgivelsens temperatur i konsentrert salpetersyre og overskudd 2,2′-pyrimidin.,

koordinering kjemi av neptunium(V) har vært forsket mye på grunn av tilstedeværelsen av kation–cation vekselsvirkningene i solid state, som hadde blitt kjent allerede for actinyl ioner. Noen kjente slike forbindelser inkluderer neptunyl dimer Na
4(NpO
4)
2C
12O
12·8H2O og neptunium glycolate, både som form grønne krystaller.

Neptunium(VI) forbindelser spenner fra den enkle oxalate NpO
2C
2O
4 (som er ustabile, vanligvis bli Np(IV) til slike kompliserte forbindelser som grønn (NH
4)
4NpO
2(CO
3)
3., Omfattende studier har blitt utført på forbindelser av skjemaet M
4AnO
2(CO
3)
3, der M representerer en monovalent kation og En er enten uran, neptunium, eller plutonium.

Siden 1967, da neptunium(VII) ble oppdaget, noen koordinering forbindelser med neptunium i +7 oksidasjon staten har vært forberedt og studert. Den første rapportert slike sammensatte var i utgangspunktet preget som Co(NH
3)
6NpO
5·nH2O i 1968, men ble foreslått i 1973 å faktisk ha formel ·2H2O basert på det faktum at Np(VII) oppstår som et 3−
i vandig løsning., Denne sammensatte former mørk grønn prismatiske krystaller med maksimal kanten lengde 0.15–0.4 mm.

I vandig solutionEdit

de Fleste neptunium koordinering komplekser kjent i løsningen innebærer element i +4, +5 og +6 oksidasjon sier: bare noen få studier har blitt gjort på neptunium(III) og (VII) koordinering komplekser., For tidligere, NpX2+ og NpX+
2 (X = Cl, Br) ble oppnådd i 1966 i konsentrert LiCl og LiBr løsninger, henholdsvis: for sistnevnte, 1970 eksperimenter oppdaget at NpO3+
2 ion kunne danne sulfat komplekser i sure løsninger, slik som NpO
2SO+
4 og NpO
2(SÅ
4)−
2; disse ble funnet å ha høyere stabilitet konstanter enn neptunyl ion (NpO2+
2). Svært mange komplekser for det andre neptunium oksidasjon land er kjent: den uorganiske ligander er involvert er halides, iodate, natriumazid, reiser, nitrat, thiocyanate, sulfat, karbonat, chromate, og fosfat., Mange organiske ligander er kjent for å være i stand til å bli brukt i neptunium koordinering komplekser: de inkluderer acetat, propionate, glycolate, laktat, oxalate, malonate, ftalat, mellitate, og citrate.

Analog til sine naboer, uran og plutonium, rekkefølgen av neptunium ioner i form av komplekse dannelse evne er Np4+ > NpO2+
2 ≥ Np3+ > NpO+
2. (Den relative rekkefølge av midt to neptunium ioner avhenger av ligander og løsemidler som brukes.,) Stabilitet rekkefølge for Np(IV), Np(V), og Np(VI) komplekser med monovalent uorganiske ligander er F− > H
2PO−
4. > SCN− > NEI
3 > Cl− > ClO−
4; for divalent uorganiske ligander er CO2−
3 > HPO2−
4. > SO2−
4. Dette følger både av den tilsvarende syrer. Den divalent ligander er sterkere complexing enn monovalent seg., NpO+
2 kan også danne komplekse ioner (M = Al, Ga, Sc, I, Fe, Cr, Rh) i perchloric sur løsning: styrke samspillet mellom de to kationer følger rekkefølgen Fe > I > Sc > Ga > Al. Den neptunyl og uranyl ioner kan også danner et kompleks sammen.