Carbide: Formula, alkalmazás és tulajdonságai

A világon sok különböző kémiai vegyületek: a megrendelés több száz millió. És ők is, mint az emberek, az egyéni. Lehetetlen, hogy két olyan anyagokat, amelyeket meg kell egyeznie a kémiai és fizikai tulajdonságai különböző reprezentáció.

Az egyik legérdekesebb szervetlen anyagokat létező fehér fény karbid. Ebben a cikkben fogjuk megvitatni a szerkezetük, fizikai és kémiai tulajdonságai, a használata egy kicsit, és látni a finomságok azok átvételét. De először egy kicsit a történelem, a felfedezés.

történet

fém-karbidok képletű amelyet mi adunk az alábbiakban, nem természetes vegyületek. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a molekulák gyakran lebomlanak vízzel érintkezve. Ezért érdemes kipróbálni, hogy beszélünk az első szintézisét karbidok.

Kezdve 1849 vannak utalások a szintézis a szilícium-karbid, azonban ezek közül néhány próbálkozás maradnak nem ismertek fel. Nagyüzemi termelés kezdődött 1893-ban, az amerikai kémikus Edward Acheson módszer, amit később róla nevezték el.

History kalcium-karbid szintézis szintén nem egy csomó más információt. 1862-ben megkapta a német vegyész Fridrih Voler, fűtés a megömlesztett cink és kalcium szénnel.

Most térjünk rá a sokkal érdekesebb téma: kémiai és fizikai tulajdonságai. Ez bennük rejlik a lényege az ezzel anyagok csoportjába.

fizikai tulajdonságok

Teljesen a karbidok kitűnnek keménység. Például, az egyik a szilárd anyagok a Mohs-skálán a volfrám-karbid (10-ből 9 lehetséges pont). Emellett ezek az anyagok nagyon nehezen: olvadási hőmérséklet némelyik eléri a kétezer fok.

A legtöbb karbidok kémiailag inert, és kölcsönhatásba lépnek a kis számú anyagok. Ezek nem oldódnak semmilyen oldószerben. Azonban a kölcsönhatás lehet tekinteni feloldásával vízzel, a pusztítás a kötvények és a kialakulása egy fém-hidroxid, és egy szénhidrogén.

Körülbelül ez utóbbi reakció és sok más érdekes kémiai reakció, amely karbidok lesz szó a következő részben.

kémiai tulajdonságok

Szinte minden karbidok kölcsönhatásba lépnek a vízzel. Néhány - könnyen és melegítés nélkül (például, kalcium-karbid), és néhány (például, Karbid Kremniya) - vízpára hevítve 1800 fok. Reaktivitás ezzel jellegétől függ kommunikációs mix, amely megbeszéljük később. A reakciót vízzel, különböző szénhidrogének. Ez akkor fordul elő, mivel a hidrogén tartalmazott vízben, össze van kötve a szén a karbid. Ahhoz, hogy megértsük, mi történik szénhidrogén (például megtörténhet, mint a korlátozó, és a telítetlen vegyület), lehetőség van arra, alapuló vegyértéke a szenet tartalmaz a kiindulási anyagban. Például, ha van egy kalcium-karbid, amelynek képlete CAC _2, azt látjuk, hogy az tartalmazza a _C-2 ^2- ion. Ennélfogva, lehetséges, hogy csatolja két hidrogénion töltéssel +. Így megkapjuk a C-vegyület ₂ H ₂ - acetilén. Ugyanígy egy vegyület, például alumínium-karbid, amelynek képletét Al ₄ C _3, mi CH _4. Miért ne C ₃ H _12, kérdezed? Miután az ion a töltés 12. Az a tény, hogy a maximális számú hidrogénatomok formula határozza meg 2n + 2, ahol n - a szénatomok száma. Ennélfogva csak általános képletű vegyület _C-3 H ₈ (propán) formájában létezhetnek az ion töltéssel 12 esik három ion töltéssel 4, amelyek termelnek, ha együtt protonok metánmolekulával.

Érdekesek karbidok oxidációs reakció. Ezek akkor fordulhat elő, mint a keverékek, amikor kitéve erős oxidálószerek, és a szokásos égő a oxigénatmoszférában. Ha minden világos oxigénnel: kapunk két okisda, akkor más oxidánsok érdekes. Minden természetétől függ a fém alkotó karbid, valamint, hogy milyen jellegű az oxidálószer. Például, Karbid Kremniya, amelynek képletét SiC, reagáltatva keverékével salétromsav és hidrogén-fluorid savakkal, képez hexafluorosilicic sav szén-dioxid. És ugyanezen reakciót azonban csak egy a salétromsav, megkapjuk a szilícium-oxid és szén-dioxid. Oxidálószerek közé tartoznak a halogének és oxigéncsoport. Reagáltak minden karbid, reakciót képletű függ annak szerkezetét.

fémkarbidok képletű amelyet megvizsgáltunk - nem csak képviselői ennek a csoportnak a vegyületek. Most vessünk egy közelebbi pillantást az egyes iparilag fontos vegyületek ebbe az osztályba, majd beszélnek a kérelmet az életünkben.

Melyek a karbidok?

Kiderült, karbid, amelynek képlete például CAC _2, lényegesen különbözik szerkezete a SiC. És a különbség elsősorban a természet a kötések az atomok között. Az első esetben van dolgunk só-szerű karbid. A vegyületek ezen csoportját neve olyan, mert valóban úgy viselkedik, mint egy sója, amely képes szétbontására ionokra. Az ionos kötés nagyon gyenge, és amely megkönnyíti, hogy végezzen a hidrolízis reakciót és az átalakítás a sokan mások, beleértve a kölcsönhatás a ionok.

Egy másik, talán még fontosabb iparilag views kovalens karbidok karbidok: így például, SiC vagy WC. Jellemzőjük a nagy sűrűségű és szilárdságú. És azt is, inert és tűzálló hígítására vegyszereket.

Vannak még metal-szerű karbidok. Inkább lehet tekinteni ötvözetek fémek szén. Ezek között lehet azonosítani, például, cementit (vas-karbid, amelynek képletét különböző lehet, de ez körülbelül az átlagos: Fe ₃ C), vagy vas. Van egy kémiai aktivitása közbenső fokozati közötti ionos és kovalens karbidok.

Mindegyik alfaj beszélünk egy osztály kémiai vegyületek a gyakorlati alkalmazását. Arról, hogy hogyan és hol kell használni mindegyik, megbeszéljük a következő részben.

Gyakorlati alkalmazás karbidok

Mint már említettük, a kovalens karbidok a legnagyobb körű gyakorlati alkalmazások. Ez a dörzsölő vagy anyagok vágására, és a kompozit anyagok használják különböző területeken (például, mint az egyik alkotó anyagok a test páncél), és autóalkatrészek, és az elektronikus eszközök, és a fűtőelemek, és nukleáris energia. És ez nem egy teljes listát alkalmazások ezeknek szuperkemény karbid.

A legkeskenyebb alkalmazás van sóképző karbidok. A reakciót vízzel alkalmazunk laboratóriumi módszer az szénhidrogének. Ez, ahogy ez történik, már fentebb tárgyaltuk.

Együtt kovalens fém-karbidok széles alkalmazása az iparban. Mint már mondottuk, ezt a fajta fém-érintkező a találmány szerinti vegyületek az acél, a vas és egyéb fém vegyületek szén-zárványok. Jellemzően, a fém az ilyen anyagok tárgya az osztály a d-fémek. Ezért hajlamos kovalens kötések nem, mintha, bevezetjük a fémszerkezet.

Nézetünk szerint a gyakorlati alkalmazások a fenti vegyületek több, mint elég. Most nézzük meg a előállításukra szolgáló eljárás.

Első karbidok

Az első két típusú karbidok, amit figyelembe, nevezetesen a kovalens és saltlike elő legfeljebb egy egyszerű módja: reakciójával oxid az elem és a koksz magas hőmérsékleten. Ebben a részben a koksz, tagjai szénatom van kötve egy elem tagjai-oxid, karbid és formák. Egy másik része a „felveszi” az oxigén és a formák a szén-monoxid. Egy ilyen folyamat nagyon energiafogyasztás, mivel szükségessé fenntartva a magas hőmérsékletű (a sorrendben 1600-2500 fok) a reakciózónában.

Bizonyos típusú vegyületek alternatív reakciók alkalmazásával. Például, a bomlás olyan vegyület, amely végső soron ad-karbid. A képlet a reakció függ az adott vegyülettől, így megbeszéljük nem fogunk.

Megkötése előtt a cikkben fogjuk megvitatni néhány érdekes karbidok és beszélni őket részletesen.

érdekes vegyületek

nátrium-karbid. A képlet szerinti vegyület _C-2 Na _2. Ez lehet többet képviselt, mint acetiliddel (azaz a termék helyettesítési hidrogénatomok az acetilén feletti nátrium atomok) helyett karbid. A kémiai képlet nem teljesen tükrözi ezeket a finomságokat, így kell nézni a szerkezetet. Ez egy nagyon aktív anyag és bármilyen kapcsolatot a víz aktívan együttműködik, hogy kialakítsuk az acetilén és lúgok.

magnézium-karbid. Formula: MGC _2. Egy érdekes megszerzésének módja kellően aktív vegyület. Egyikük magában foglalja a szinterezési a magnézium-fluorid kalcium-karbid magas hőmérsékleten. Ez azt eredményezi, két termék: a kalcium-fluorid, és azt akarja, hogy karbid. A képlet Ezen reakció nagyon egyszerű, és akkor, ha szeretné olvasni a szakirodalomban.

Ha nem biztos, hogy hasznos az anyag szerepel a cikkben, akkor a következő részben az Ön számára.

Hogy lehet ez hasznos az életben?

Nos, először is, a tudás kémiai vegyületek soha nem lehet felesleges. Mindig jobb, ha fegyveres tudás mint maradni nélküle. Másodszor, minél többet tud a létezéséről bizonyos vegyületek, hogy jobban megértsék a mechanizmusainak kialakulása és a törvényeket, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy létezik.

Mielőtt megy a végén, szeretnék néhány tanácsot adni a tanulmány ennek az anyagnak.

Hogyan tanulni?

Nagyon egyszerű. Ez csak egy része a kémia. És tanulni ebből következik a tankönyvekben a kémia. Kezdjük az iskolai információk és lépni a fejlettebb, egyetemi tankönyvek és kézikönyvek.

következtetés

Ez a téma nem olyan egyszerű, és unalmas, mint amilyennek látszik első pillantásra. Vegyszerek mindig lehet érdekes, ha úgy találja, hogy a célra.