Карбиды

Материал из Википедии ? свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Карби?ды  ? соединения металлов и неметаллов с углеродом . Традиционно к карбидам относят соединения, где углерод имеет бо?льшую электроотрицательность, чем второй элемент (таким образом из карбидов исключаются такие соединения углерода, как оксиды , галогениды и т. п.).

Карбиды ? это кристаллические тела. Природа химической связи в них может быть различной. Например, карбиды многих металлов, относящихся к главной подгруппе I, II, III групп периодической системы Д. И. Менделеева, являются солеобразными соединениями, в которых преобладает ионная связь . К ним можно отнести карбид алюминия и карбид кальция.

В карбиде кремния и карбиде бора ? ковалентная межатомарная связь. Отличительными свойствами этих веществ являются высокая твердость, тугоплавкость, а также химическая инертность.

А вот большинство металлов, которые находятся в побочной подгруппе IV?VIII групп периодической системы химических элементов образуют такие карбиды, в которых связь между атомами близка к металлической . Из этого следует, что карбиды в некотором отношении похожи по свойствам с металлами (обладают значительной электропроводимостью, имеют высокую твердость, а также тугоплавкость). Карбиды из этой группы применяют во многих отраслях промышленности [1] .

Карбиды ? тугоплавкие твёрдые вещества. Они нелетучи и нерастворимы ни в одном из известных растворителей. Карбиды бора и кремния 4 С и SiC), титана , вольфрама , циркония (TiC, WC и ZrC соответственно) обладают высокой твёрдостью, жаростойкостью, химической инертностью. Карбид гафния HfC 0,98 является одним из самых тугоплавких материалов: плавится при температуре 3959 ±84 °C.

Применение

[ править | править код ]

Карбиды применяют в производстве чугунов и сталей , керамики , различных сплавов , как абразивные и шлифующие материалы, как восстановители , раскислители, катализаторы и др. WC и TiC входят в состав твёрдых сплавов, из которых готовят режущий инструмент; карбид кальция СаС 2 используют для получения ацетилена ; из карбида кремния SiC ( карборунд ) готовят шлифовальные круги и другие абразивы ; карбид железа Fe 3 C ( цементит ) входит в состав чугунов и сталей, из карбида вольфрама и карбида хрома производят порошки, используемые при газотермическом напылении .

Разновидности

[ править | править код ]

Карбиды могут быть образованы разными органическими соединениями , а могут не иметь аналогов среди органических веществ. Есть, например, ацетилениды , метаниды и другие.

Карбиды подразделяются на следующие виды:

Солеобразные карбиды образованны металлами I и II групп, а также алюминием , редкоземельными элементами и актиноидами .

Ковалентные карбиды образованы бором и кремнием .

  • Металлоподобные (имеющие нестехиометрический состав, например, цементит (Fe 3 C)).

Образованы металлами IV?VII групп, а также никелем , железом и кобальтом .

Солеобразные карбиды обычно разлагаются водой и кислотами с выделением углеводородов (некоторые очень бурно, например, карбиды натрия, калия, цезия). Ковалентные карбиды обычно химически инертны. Металлоподобные карбиды имеют промежуточную химическую активность.

Метаниды ? ионные карбиды, являющиеся производными метана [2] . В воде или разбавленных кислотах разлагаются с образованием метана [2] [3] . Примерами метанидов являются карбид алюминия (Al 4 C 3 ), карбид бериллия (Be 2 C) [2] и карбид магния (Mg 2 C) [4] . В чистом виде бесцветны и прозрачны [3] .

Ацетилениды

[ править | править код ]

Ацетилениды ? ионные карбиды, являющиеся производными ацетилена (этина) . Активно гидролизуются с образованием ацетилена, наибольшее практическое значение имеет карбид (ацетиленид) кальция CaC 2 .

Примечания

[ править | править код ]
  1. Н.Л. Глинка. Общая химия / под ред. В.А. Рабиновича. ? 1988.
  2. 1 2 3 Карбиды // Большая советская энциклопедия  : [в 30 т.]  / гл. ред. А. М. Прохоров . ? 3-е изд. ? М.  : Советская энциклопедия, 1969?1978.
  3. 1 2 Вальков Ф. А. Неорганическая химия, учебник для педагогических вузов. ? М. : Государственное учебно-педагогическое издательство, 1963. ? С. 346.
  4. [ Synthesis of Mg 2 C: A Magnesium Methanide ? Wiley Online Library . Дата обращения: 11 июля 2013. Архивировано 30 марта 2014 года. Synthesis of Mg 2 C: A Magnesium Methanide ? Wiley Online Library]

Литература

[ править | править код ]
  • Косолапова Т. Я. Карбиды. М., 1968;
  • Самсонов Г. В., Косолапова Т. Я., Домасевич Л. Т. Свойства, методы получения и области применения тугоплавких карбидов и сплавов на их основе. Киев, 1974;
  • Высокотемпературные карбиды. Киев, 1975;
  • Карбиды и сплавы на их основе. Киев, 1976