Carbide: Formula, aplicación e Propiedades

O mundo sabe unha chea de diferentes compostos químicos: a orde de centos de millóns. E todos eles son, como as persoas, son individuais. É imposible atopar dúas substancias que teñen que combinar as propiedades químicas e físicas de distintos tipos de representación.

Unha das substancias inorgánicas máis interesantes existentes na luz branca son carburo. Neste artigo, imos discutir as súas propiedades estrutura, físicas e químicas, o uso de un pouco e ver as sutilezas da súa recepción. Pero, primeiro, un pouco sobre a historia do descubrimento.

historia

carburo de metal da fórmula que se dan a continuación, non son compostos naturais. Isto é debido ao feito de que as súas moléculas tenden a descompoñer-se en contacto coa auga. Polo tanto, paga a pena probar para falar sobre a primeira síntese de carburo.

Desde 1849, hai referencias á síntese de carburo de silicio, con todo, algunhas destas tentativas permanecen non recoñecido. produción a grande escala comezou en 1893, o químico método Edward Acheson americano que máis tarde foi nomeado tras el.

Historia síntese carburo de calcio non é unha morea de información diferentes. En 1862 recibiu o químico alemán Fridrih Voler, quentando o cinc fundido e calcio con carbón.

Agora imos pasar temas máis interesantes: propiedades químicas e físicas. É neles reside a esencia do uso desta clase de substancias.

propiedades físicas

Absolutamente todo carburo son distinguidos pola súa dureza. Por exemplo, un dos sólidos en escala de Mohs é de carburo de volframio (9 de 10 puntos posibles). Ademais destas substancias son moi refratária: temperatura de fusión dalgunhas delas chega a dous mil graos.

A maioría dos carburo quimicamente inerte e interactuar con unha pequena cantidade de sustancias. Eles non son solubles en disolventes. Con todo, a interacción pode ser considerada por disolución con auga, a destrución das conexións ea formación dun hidróxido de metal e un hidrocarburo.

Sobre a última reacción, e moitas outras reaccións químicas interesantes inclúen carburo será discutida na sección seguinte.

propiedades químicas

Case todos os carburo interactúan coa auga. Algúns - facilmente e sen calefacción (por exemplo, carburo de calcio), e algunhas (por exemplo, Karbid Kremniya) - vapor de auga cando Calefacción a 1800 graos. Reactividade depende, así, a natureza da comunicación na mestura, do que falaremos máis tarde. Na reacción coa auga para producir diferentes hidrocarburos. Isto débese a que o hidróxeno contido en auga, está ligado ao átomo de carbono no carburo. Para entender o que pasa hidrocarburo (como pode ocorrer como o limitante, eo composto non saturado), é posible, con base na Valencia do carbono contido no material de partida. Por exemplo, se temos un carburo de calcio, cuxa fórmula é CAC _2, vemos que contén o ión C ₂ ^2-. Por iso, é posible conectar dous ións hidróxeno con carga +. Así, obtense o composto C ₂ H ₂ - acetileno. Do mesmo xeito a partir dun composto, como carburo de aluminio, cuxa fórmula Al ₄ C _{3, CH4.} Por que non C ₃ H _12, lle pregunta? Tras o ión ten unha carga de 12 de. O feito do número máximo de átomos de hidróxeno é determinado pola fórmula 2n + 2, no que n - número de átomos de carbono. Así, só un composto de fórmula C ₃ H ₈ (propano) poden existir como o ión de carga con 12 cae tres ións con carga 4, que producen, cando combinados coa molécula de protóns metano.

Interesante son carburo reacción de oxidación. Poden producirse como as mesturas, cando expostos a axentes oxidantes fortes, e na queima vulgar na atmosfera de osíxeno. Se todo está claro con osíxeno: obtido dúas okisda, despois con outros oxidantes interesantes. Todo depende da natureza do metal que constitúe o carburo, así como sobre a natureza do oxidante. Por exemplo, Karbid Kremniya, cuxa fórmula o SIC, por reacción con unha mestura de ácido nítrico e ácidos fluorhídrico, forma ácido hexafluorossilícico con dióxido de carbono. E durante a mesma reacción, pero con só un de ácido nítrico, obtén-se un óxido de silicio e de dióxido de carbono. Por axentes oxidantes inclúen halóxenos e Calcogênios. Eles reaccionaron calquera carburo, fórmula de reacción depende da súa estrutura.

carburo metálicos fórmula que examinamos - non só os representantes desta clase de compostos. Agora imos dar un ollo a cada un dos compostos industrialmente importantes desta clase e, a continuación, falar sobre a súa aplicación na nosa vida.

Cales son os carburo?

Acontece, carburo, cuxa fórmula é, por exemplo, CAC _2, difire significativamente en estrutura de LIC. E a diferenza é principalmente na natureza das conexións entre os átomos. No primeiro caso, estamos lidando con un carburo de sal-like. Esta clase de compostos é así chamado porque, en realidade, se comporta como un sal do mesmo, que é capaz de disociar en ións. Esta conexión iónica é moi feble, e que fai que sexa fácil de conducir a reacción de hidrólise ea conversión de moitos outros, incluíndo a interacción entre os ións.

Outro, posiblemente máis importante industrialmente ve carburo covalentes son carburo: como, por exemplo, SIC ou WC. Eles caracterízanse por unha elevada densidade e resistencia. E tamén inerte refractario para diluír os produtos químicos.

Tamén carburo metálicos-like. Pola contra, poden ser considerados como ligas de metais con carbono. Entre estes poden ser identificados, por exemplo, (carburo de ferro, cuxa fórmula pode ser diferente, pero é aproximadamente a media: Fe ₃ C) cementite, ou ferro. Teñen unha actividade química intermedia, en grao entre carburo iónicas e covalentes.

Cada un destes sub-especies estamos falando dunha clase de compostos químicos ten a súa aplicación práctica. Para obter información sobre como e onde utilizar cada un deles, imos discutir na seguinte sección.

aplicación práctica de carburo

Como xa discutir, carburo covalentes ten a maior variedade de aplicacións prácticas. Este materiais abrasivos ou material de corte, e compostos utilizados en varios campos (por exemplo, como un dos materiais que constitúen a armadura do corpo), e as pezas do coche, e instrumentos electrónicos, e elementos de calefacción, ea enerxía nuclear. E iso non é unha lista completa de aplicacións destes carburo de superhard.

A aplicación máis reducida teñen carburo de formación de sal. A súa reacción coa auga é utilizada como un método de laboratorio para a obtención de hidrocarburos. Que, como acontece, temos xa foi discutido anteriormente.

Xunto con covalente metal-carburo ten ampla aplicación na industria. Como xa se dixo, este tipo de metal-contacto dos compostos da invención son de aceiro, ferro e outros compostos de metal con inclusións de carbono. Tipicamente, o metal destas substancias refírese á clase de D-metais. É por iso que tende a formar enlaces covalentes non, por así dicir, introducido na estrutura de metal.

Na nosa opinión, en aplicacións prácticas os compostos anteriores é máis que suficiente. Agora imos ollar para o proceso para a súa preparación.

obtendo carburo

Os primeiros dous tipos de carburo que consideran, en particular covalente e saltlike preparados unha maneira simple: facer reaccionar o óxido do elemento e coque a altas temperaturas. Nesta parte do coque, composto de átomos de carbono está conectado a un elemento composto de óxido, carburo e formas. Outra parte do "pega" o osíxeno e forma de monóxido de carbono. Un tal proceso é moi consumo de enerxía, xa que esixe o mantemento dunha temperatura alta (da orde de 1600-2500 grados) na zona de reacción.

Para algúns tipos de compostos utilizando reaccións alternativas. Por exemplo, a descomposición dun composto que dá fin carburo. A fórmula da reacción depende do composto particular, de xeito que discuten que non van.

Antes de finalizar o noso artigo, imos discutir algunhas carburo interesantes e falar sobre eles en detalles.

compostos interesantes

carburo de sodio. A fórmula do composto C ₂ Na _2. Isto pode ser representado como máis acetileto (isto é, o produto de substitución de átomos de hidróxeno no acetileno sobre os átomos de sodio) no canto de carburo. A fórmula química non reflicte totalmente estas sutilezas, entón eles precisan de ollar para a estrutura. Esta é unha substancia moi activa e de calquera contacto coa auga é activamente interactúa con el para formar acetileno e álcalis.

carburo de magnesio. Fórmula: _{2 MGC.} Unha forma interesante de obter un composto suficientemente activo. Un deles implica a sinterização de fluoruro de magnesio co carburo de calcio a temperatura elevada. Isto resulta en dous produtos: o fluoruro de calcio, e nos quere carburo. A fórmula desta reacción é moi sinxelo, e pode se quere lelo na literatura especializada.

Se non está seguro da utilidade do material contido no artigo, entón a seguinte sección é para ti.

Como iso pode ser útil na vida?

Ben, en primeiro lugar, o coñecemento de compostos químicos non pode ser superfluo. Sempre mellor ser coñecemento armados que estar sen el. En segundo lugar, canto máis lle sabe sobre a existencia de certos compostos, para mellor comprender os mecanismos da súa formación e as leis que lles permiten existir.

Antes de ir ata o final, gustaríame dar algúns consellos sobre o estudo deste material.

Como o aprender?

Moi sinxelo. É só parte da química. E aprender segue-se os libros de texto de Química. Comeza información da escola e pasar os máis avanzados, a partir de textos universitarios e manuais.

conclusión

Este tema non é tan sinxelo e chat como parece a primeira vista. Chemicals sempre pode ser un interesante, se cre que é un propósito.