Կարբիդ: Formula, Դիմում եւ Properties

Աշխարհը գիտի, որ շատ տարբեր քիմիական միացությունների: կարգը հարյուրավոր միլիոնների: Եւ նրանք բոլորն էլ, ինչպես ժողովրդի, անհատական. Դա անհնար է գտնել երկու նյութեր, որոնց համապատասխանելու քիմիական եւ ֆիզիկական հատկությունները տարբեր տեսակի ներկայացուցչության.

Մեկը առավել հետաքրքիր անօրգանական նյութերի առկա է սպիտակ լույսի ներքո են կարբիդներից: Այս հոդվածում մենք կքննարկենք իրենց կառուցվածքը, ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները, օգտագործման մի քիչ, եւ տեսնել, թե նրբությունները իրենց ստացման: Բայց նախ, մի քիչ պատմության մասին է բացահայտման.

պատմություն

մետաղական կարբիդներից բանաձեւից, որով մենք տալիս ենք ստորեւ, չեն բնական միացություններ: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ իրենց մոլեկուլները հակված են քայքայվել են շփման ջրով: Հետեւաբար, արժե փորձել է խոսել այն մասին, որ առաջին սինթեզի կարբիդների:

Ից սկսած 1849 կան հղումներ սինթեզի սիլիկոնային կարբիդի, սակայն, որոշ փորձերի մնում են չճանաչված: Լայնածավալ արտադրությունը սկսվել է 1893 թ., Այն ամերիկացի քիմիկոս Էդվարդ Acheson մեթոդը, որը հետագայում իր անվան:

Պատմությունը կալցիումի կարբիդ սինթեզ չէ նաեւ շատ տարբեր տեղեկությունների. 1862 թ. Նա ստացել է գերմանական քիմիկոս Fridrih Voler, ջեռուցման fused ցինկ եւ կալցիում հետ Ածխի.

Հիմա եկեք շարժվել դեպի ավելի հետաքրքիր թեմաների Քիմիական եւ ֆիզիկական հատկություններով. Այն գտնվում է նրանց կայանում էությունը օգտագործման այս դասի նյութերի.

ֆիզիկական հատկությունները

Բացարձակապես բոլոր կարբիդներից աչքի են ընկնում իրենց կարծրություն. Օրինակ, մեկը չոր վրա Mohs մասշտաբով է վոլֆրամ կարբիդ (10-ից 9 հնարավոր միավորից): Բացի այդ նյութերի շատ հրակայուն: հալեցման ջերմաստիճանի նրանցից ոմանք հասնում երկու հազար աստիճանով:

Շատ կարբիդներից քիմիապես իներտ եւ համագործակցել մի փոքր շարք նյութերի. Նրանք չեն լուծելի որեւէ լուծիչներ: Սակայն, փոխազդեցության կարելի է համարել լուծարման ջրով, ոչնչացման պարտատոմսերի եւ ձեւավորման մետաղյա հիդրօքսիդ եւ ածխաջրածինների:

Վերջինիս մոտ ռեակցիայի, եւ շատ այլ հետաքրքիր քիմիական ռեակցիաների, որոնք ներառում են Կարբիդներ կքննարկվի հաջորդ բաժնում:

քիմիական հատկությունները

Գրեթե բոլոր կարբիդներից փոխազդում ջրով: Մի - հեշտությամբ եւ առանց ջեռուցման համար (օրինակ, կալցիումի կարբիդ), եւ որոշ (օրինակ, Karbid Kremniya) - ջուր շոգի երբ ջեռուցվում է 1800 աստիճանով: Reactivity այսպիսով կախված է բնության կապի Միքս, որը մենք կքննարկենք ավելի ուշ: Ռեակցիայի ջրով արտադրել տարբեր ածխաջրածինների: Սա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ ջրածնի պարունակվող ջրի, որը կապված է ածխածնի է կարբիդի: Որպեսզի հասկանանք, թե ինչ է տեղի ունենում, ածխաջրածինների (ինչպես կարող է տեղի ունենալ, քանի որ սահմանափակում է, եւ չհագեցած բարդ), դա հնարավոր է, հիմնված է Վալանս ածխածնի պարունակվող մեկնարկային նյութական. Օրինակ, եթե մենք ունենք մի կալցիումի կարբիդ, որի բանաձեւը CAC _2, մենք տեսնում ենք, որ այն պարունակում է C ₂ ^2- իոնի: Հետեւաբար, դա հնարավոր է կցել երկու ջրածնի իոնի վճարովի +. Այսպիսով, մենք ձեռք բաղադրություն C ₂ H ₂ - ացետիլեն. Են նույն կերպ, մի բաղադրություն, ինչպիսիք են ալյումինի կարբիդը, որի բանաձեւ Ալ ₄ C _3, մենք CH _4: Ինչու չէ, C ₃ H _12, դուք խնդրեք? Հետո իոնի ունի մեղադրանքը 12: Այն փաստը, որ առավելագույն թվով ջրածնի ատոմների, որը որոշվում է բանաձեւի 2n + 2, որտեղ n - թիվն ածխածնի ատոմների. Հետեւաբար, միայն մի բարդ բանաձեւի C ₃ H ₈ (պրոպան) կարող են գոյություն ունենալ, քանի որ իոնի վճարովի 12 բաժանվում է երեք իոնի հետ անվճար 4, որը արտադրել, երբ զուգորդվում պրոտոնները մեթանի մոլեկուլ:

Հետաքրքիր են կարբիդներից օքսիդացում արձագանքը. Նրանք կարող են տեղի ունենալ, քանի որ խառնուրդներ, երբ ենթարկվում ուժեղ oxidizing գործակալների, եւ սովորական այրման է թթվածնի մթնոլորտում: Եթե ամեն ինչ պարզ է թթվածնի: ձեռք բերել երկու okisda, ապա այլ oxidants հետաքրքիր: Ամեն ինչ կախված է բնության մետաղի կազմող կարբիդի, ինչպես նաեւ բնույթի մասին oxidant. Օրինակ, Karbid Kremniya, որի բանաձեւը SIC կողմից արձագանքում մի խառնուրդ ազոտական եւ hydrofluoric թթուներ, ձեւավորում hexafluorosilicic թթու ածխածնի երկօքսիդի. Եւ այդ ընթացքում նույն ռեակցիան, բայց միայն մեկն է ազոտական թթու, մենք ձեռք մի Սիլիկոնային օքսիդ եւ ածխածնի երկօքսիդը. Ըստ օքսիդացնող գործակալները ներառում են նաեւ հալոգեններով ու chalcogens: Նրանք արձագանքել ցանկացած կարբիդի, արձագանքը բանաձեւը կախված է իր կառուցվածքով.

մետաղական կարբիդներից բանաձեւը, որը մենք ուսումնասիրության ոչ միայն ներկայացուցիչներ այս դասի միացությունների. Այժմ մենք ավելի սերտ նայում յուրաքանչյուրին արդյունաբերորեն կարեւոր միացությունները այս դասի եւ ապա խոսել դրանց կիրառման մեր կյանքում:

Որոնք են կարբիդներից.

Պարզվում է, կարբիդ, որի բանաձեւը, օրինակ, ֆրանսիական CAC _2, տարբերվում զգալիորեն կառուցվածքի ից SIC: Իսկ տարբերությունն այն է, հիմնականում բնույթի պարտատոմսերի միջեւ ատոմների. Առաջին դեպքում մենք գործ ունենք մի աղի նման կարբիդի. Այս դասը միացությունների կոչվում է այսպես, քանի որ այն, ըստ էության, հանդես է գալիս որպես աղի դրա, որ ի վիճակի է dissociating մեջ իոնների. Այս իոնային պարտատոմս է շատ թույլ է, եւ որ հեշտացնում է անցկացնել հիդրոլիզի արձագանքը եւ դարձի շատ ուրիշների, այդ թվում `փոխգործակցության իոնների.

Մեկ այլ, գուցե ավելի կարեւոր է արդյունաբերորեն views Covalent կարբիդներից են կարբիդներից:, ինչպիսիք են, օրինակ, SIC կամ WC: Դրանք բնութագրվում են բարձր խտության եւ ուժով: Եվ նաեւ իներտ եւ հրակայուն է նոսրացնել քիմիական նյութեր:

Կան նաեւ մետաղական նման կարբիդներից. Փոխարենը, նրանք կարող են դիտարկվել որպես համաձուլվածքների մետաղների հետ ածխածնի. Դրանցից կարելի է նույնացնել, օրինակ, cementite (երկաթ կարբիդ, որի բանաձեւը կարող են տարբեր լինել, սակայն դա մոտավորապես միջին: Fe ₃ C), կամ երկաթի. Նրանք ունեն քիմիական գործունեություն միջանկյալ աստիճանի միջեւ իոնային եւ covalent կարբիդների:

Յուրաքանչյուր այդ ենթաօրենսդրական տեսակների ենք քննարկում դաս քիմիական միացությունների ունի դրա գործնական կիրառումը: Տեղեկությունների համար, թե ինչպես եւ որտեղ պետք է օգտագործել նրանցից յուրաքանչյուրը, մենք կքննարկենք հաջորդ բաժնում:

Գործնական կիրառումը կարբիդների

Երբ մենք քննարկել ենք, Covalent կարբիդներից ունեն մեծագույն շրջանակը գործնական կիրառություններ: Այս հղկող կամ կտրում նյութերը, եւ կազմածո նյութերը օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում (օրինակ, որպես մեկը նյութերի կազմող զրահաբաճկոնների), եւ ավտոմեքենաների մասերի, եւ էլեկտրոնային գործիքների եւ ջեռուցման տարրերի, եւ միջուկային էներգիայի. Եւ սա ոչ մի ամբողջական ցանկը դիմումների այդ Superhard կարբիդի:

Նեղ դիմումը աղ ձեւավորման Կարբիդներ. Նրանց արձագանքը ջրով օգտագործվում է որպես լաբորանտ մեթոդով ստանալու համար ածխաջրածիններ: Որ, ինչպես դա տեղի է ունենում, մենք արդեն քննարկվել է վերը:

Հետ միասին, Covalent մետաղական, կարբիդներից ունեն լայն կիրառություն ոլորտում. Քանի որ մենք արդեն նշել է, որ այս տեսակ Մետաղապլաստե շփման ենթակա միացությունների են պողպատ, երկաթ եւ այլ մետաղական միացություններ հետ ածխածնի inclusions: Որպես կանոն, մետաղական այնպիսի նյութերի վերաբերում է դասի դ մետաղներով: Դա է պատճառը, որ այն ձգտում է ձեւավորել Covalent պարտատոմսերի չեն, քանի որ դա եղել է, ներկայացրել են մետաղական կառուցվածքի:

Մեր կարծիքով, գործնական դիմումները Վերոնշյալ միացությունների ավելի քան բավարար է: Այժմ թույլ է տալիս նայում գործընթացի դրանց պատրաստման.

Getting Կարբիդներ

Առաջին երկու տեսակի կարբիդների որը մենք համարվում, մասնավորապես covalent եւ saltlike պատրաստված ամենաշատ մեկ պարզ միջոց ըստ արձագանքելով օքսիդ տարր եւ գետնածուխ բարձր ջերմաստիճանների. Այս մասում կոքսի, կազմված ածխածնի ատոմ միացված է Տարերքը կազմված օքսիդի, կարբիդի եւ ձեւերը: Մյուս մասը, «փնովում մինչեւ" թթվածին եւ ձեւավորում ածխածնի օքսիդը. Նման գործընթացը շատ էներգիայի սպառման, քանի որ դա պահանջում պահպանելով բարձր ջերմաստիճանը (կարգի 1600-2500 աստիճանով) եւ արձագանքման գոտում:

Որոշ տեսակների միացությունների օգտագործելով այլընտրանքային ռեակցիաներ: Օրինակ, տարրալուծման բաղադրություն, որը ի վերջո տալիս կարբիդի: Բանաձեւից ռեակցիայի կախված է կոնկրետ բաղադրություն, այնպես որ, քննարկեք այն չենք.

Նախքան կնքման մեր հոդվածը, մենք կքննարկենք որոշ հետաքրքիր Կարբիդներ եւ խոսել նրանց մասին մանրամասն.

հետաքրքիր միացություններ

նատրիումի կարբիդ: Բանաձեւից բաղադրություն C ₂ Na _2: Սա կարող է ներկայացված լինել ավելի, քանի որ acetylide (այսինքն արտադրյալը փոխարինման ջրածնի ատոմների է ացետիլեն նկատմամբ նատրիումի ատոմների), այլ ոչ թե կարբիդի: Քիմիական բանաձեւը լիարժեք չի արտացոլում այդ նրբությունները, այնպես որ նրանք պետք է նայում կառույցի: Սա շատ ակտիվ նյութ եւ ցանկացած շփման հետ ջրի ակտիվորեն համագործակցում է դրա հետ ձեւավորել ացետիլեն եւ alkalis.

մագնեզիում կարբիդ: Formula: MgC _2. Հետաքրքիր միջոց ստանալու բավականաչափ ակտիվ բաղադրություն: Նրանցից մեկը ներառում է sintering մագնեզիումի fluoride հետ կալցիումի կարբիդը բարձր ջերմաստիճանի. Սա հանգեցնում է երկու արտադրանքի կալցիումի ֆտորիդի, եւ դուք ուզում եք մեզ է կարբիդի. Բանաձեւից Այս ռեակցիայի բավականին պարզ է, եւ դուք կարող եք, եթե դուք ուզում եք կարդալ այն մասնագիտական գրականության:

Եթե դուք չեք համոզված օգտակարության նյութի պարունակվող հոդվածում, ապա հաջորդ բաժինը ձեզ համար.

Ինչպես կարող է սա լինել օգտակար կյանքում.

Դե, առաջին հերթին, գիտելիքները քիմիական միացությունների երբեք չի կարող լինել ավելորդ: Միշտ ավելի լավ է լինել զինված գիտելիքները, քան մնալ առանց դրա: Երկրորդ, որ ավելի շատ եք իմանալ, թե գոյության որոշակի միացություններ, որ ավելի լավ հասկանալու համար մեխանիզմները, դրանց ձեւավորման եւ օրենքները, որոնք թույլ են տալիս նրանց գոյություն ունենալ.

Նախքան դուք գնալ մինչեւ վերջ, ես կցանկանայի տալ մի քանի խորհուրդներ է ուսումնասիրության այս նյութի.

Թե ինչպես կարելի է սովորել այն:

Շատ պարզ է. Դա ընդամենը մի մասն է քիմիայի. Եւ իմանալ, թե դա հետեւյալն դասագրքերը քիմիայի. Սկսեք դպրոցի տեղեկատվության եւ շարժվել դեպի ավելի առաջադեմ է, բուհական դասագրքերի եւ ձեռնարկների.

եզրափակում

Այս թեման չէ, քանի պարզ, եւ ձանձրալի, ինչպես դա թվում է առաջին հայացքից: Քիմիկատներ միշտ կարող է լինել հետաքրքիր, եթե ձեզ գտնել այն նպատակ: