Karabit: Formula, Aplikimi dhe Properties

Bota e di një shumë prej komponimeve të ndryshme kimike: rendin e qindra miliona. Dhe ata janë të gjithë, si njerëz, janë individuale. Është e pamundur për të gjetur dy substanca të cilat duhet të përputhen me vetitë kimike dhe fizike të llojeve të ndryshme të përfaqësimit.

Një nga substancat më interesante inorganike ekzistuese në dritë të bardhë janë karbiteve. Në këtë artikull, ne do të diskutojmë tyre vetitë struktura, fizike dhe kimike, përdorimin e një grimë dhe të shohim hollësitë e marrjes së tyre. Por së pari, pak në lidhje me historinë e zbulimit.

histori

karbit metali e formulës cila ne japin më poshtë, që nuk janë komponimet natyrale. Kjo është për shkak të faktit se molekulat e tyre kanë tendencë për të tretem në kontakt me ujin. Prandaj, ajo është me vlerë duke u përpjekur për të folur për sintezën e parë të carbides.

Duke filluar nga 1849 ka referenca për sintezën e karabit silic, megjithatë, disa prej këtyre përpjekjeve mbeten të panjohur. të prodhimit në shkallë të gjerë ka filluar në vitin 1893, kimisti metodën amerikan Edward Acheson që është quajtur më vonë pas tij.

Historia karabit kalcium sintezë nuk është gjithashtu një shumë e informacionit të ndryshme. Në 1862 ai mori kimist gjerman Fridrih Voler, ngrohje zink perziera dhe kalcium me qymyr.

Tani le të lëvizë temave më interesante: kimike dhe vetitë fizike. Ajo është në to qëndron thelbin e përdorimit të kësaj klase të substancave.

vetitë fizike

Absolutisht të gjitha karbiteve dallohen nga ngurtësinë e tyre. Për shembull, një nga solids në shkallë Mohs është tungsten karabit (9 nga 10 pikë të mundshme). Përveç këtyre substancave janë shumë të fortë: shkrirja temperatura e disa prej tyre arrin dy mijë gradë.

Shumica carbides kimikisht inerte dhe të ndërveprojnë me një numër të vogël të substancave. Ata nuk janë të tretshëm në ndonjë tretës. Megjithatë, bashkëveprim mund te konsiderohet duke tretur me ujë, shkatërrimin e obligacioneve dhe formimin e një hidroksid metali dhe një hidrokarbon.

Në lidhje me reagimin e fundit, dhe shumë të tjera interesante reagimet kimike që përfshijnë karbitet do të diskutohet në seksionin tjetër.

vetitë kimike

Pothuajse të gjitha carbides ndërveprojnë me ujë. Disa - lehtë dhe pa ngrohje (për shembull, karabit kalcium), dhe disa (p.sh., Karbid Kremniya) - avujt e ujit kur të nxehtë të 1800 gradë. Reaktivitet pra varet nga natyra e komunikimit në përzierje, të cilat ne do të diskutojmë më vonë. Në reagimin me ujë për të prodhuar hidrokarbure të ndryshme. Kjo ndodh për shkak të hidrogjenit përfshira në ujë, është e lidhur me karbonit në karabit. Për të kuptuar se çfarë ndodh hidrokarbure (siç mund të ndodhë si kufizues, dhe kompleksi unsaturated), është e mundur, bazuar në Valence të karbonit që gjendet në lëndë të parë. Për shembull, në qoftë se ne kemi një karabit kalcium, formula e të cilit është CAC _2, ne shohim se ai përmban jon C ₂ ^2-. Për këtë arsye, është e mundur për të bashkëngjitni dy jon hidrogjen me pagesë +. Kështu, ne përftohet përbërësi C _{2H 2} - acetilen. Në të njëjtën mënyrë nga një përbërësi të tillë si karbid alumini, formula e të cilit Al ₄ C _3, ne CH _4. Pse të mos C ₃ H _12, ju kërkoni? Pas jon ka një pagesë prej 12. Fakti se numri maksimal nga atome hidrogjeni përcaktohet nga formulën 2n + 2 ku n - numri i atomeve te karbonit. Këtej, vetëm një komponim i formulës _C3 H ₈ (propan) mund te ekzistoje si jon me ngarkuar 12 bie në tre jon me ngarkuar 4, të cilat prodhojnë, kur kombinohet me molekulën protonet metani.

Interesante janë reaksion oksidimi karbit. Ata mund të ndodhë si përzierjet kur të ekspozuar ndaj agjentë të fortë oxidizing, dhe në djegien e zakonshme në atmosferë të oksigjenit. Nëse çdo gjë është e qartë me oksigjen: merret dy okisda, pastaj me oxidants të tjera interesante. Të gjitha varet nga natyra e metalit që përbëjnë karabit, si dhe në natyrën e oxidant. Për shembull, Karbid Kremniya, formula e të cilit Sic, duke reaguar me një përzierje të nitrik dhe acideve hydrofluoric, formon acid hexafluorosilicic me dioksid karboni. Dhe në të njëjtin reaksion por vetem nje nga acid nitrik ne marrë një oksid silikon dhe dioksid karboni. Nga oxidizing agjentë të përfshijë edhe halogjene dhe chalcogens. Ata reaguar ndonjë karabit, formulë reaksion varet strukturën e saj.

karbit metali formula që ne kemi ekzaminuar - jo vetëm përfaqësuesit e kësaj klase të komponimeve. Tani kemi marrë një vështrim më të afërt në secilin prej komponimeve industrialisht të rëndësishme të kësaj klase dhe pastaj të flasim për zbatimin e tyre në jetën tonë.

Cilat janë karbiteve?

Ajo rezulton, karabit, formula e të cilit është, për shembull, CAC _2, ndryshon në mënyrë të konsiderueshme në strukturën nga SIC. Dhe dallimi është kryesisht në natyrën e obligacioneve midis atomeve. Në rastin e parë kemi të bëjmë me një karabit kripë-si. Kjo klasë e komponimeve është quajtur kështu për shkak se ajo në fakt sillet si një kripë e saj, që është i aftë të dissociating në joneve. Kjo lidhje jonik është shumë e dobët, dhe kjo e bën të lehtë për të kryer reagimin hidrolizës dhe konvertimin e shumë të tjerëve, duke përfshirë ndërveprimin ndërmjet joneve.

Një tjetër, mbase më e rëndësishme industriale sheh karbiteve kovalente janë karbiteve: të tilla si, për shembull, SIC apo WC. Ato karakterizohen nga densitet të lartë dhe forcë. Dhe gjithashtu inerte dhe i fortë për të holluar kimikate.

Ka edhe karbit metali-si. Përkundrazi, ato mund të konsiderohen si lidhjet e metaleve me karbon. Midis këtyre mund të identifikuar, p.sh., (karabit hekur, formula e të cilit mund të jenë të ndryshme, por është përafërsisht mesatare: Fe ₃ C) cementite ose hekur. Ato kanë një aktivitet kimik të ndërmjetëm në shkallën midis carbides jonik dhe kovalente.

Secila nga këto nën-specie ne jemi duke diskutuar një klasë e komponimeve kimike ka aplikimin e saj praktik. Për informacion mbi se si dhe ku të përdorin secilin prej tyre, ne do të diskutojmë në seksionin tjetër.

Aplikimi praktik i carbides

Siç e kemi diskutuar, carbides kovalente kemi gamë më të madhe të aplikimeve praktike. Kjo gërryes ose prerja e materialeve, dhe të përbërë materialet e përdorura në fusha të ndryshme (p.sh., si një nga materialet që përbëjnë forca të blinduara të trupit), dhe pjesëve të makinave, si dhe mjetet elektronike, si dhe elementet e ngrohjes, dhe energjisë bërthamore. Dhe kjo nuk është një listë të plotë të aplikacioneve të këtyre karabit superhard.

Aplikimi i ngushtë kanë karbit kripë-formues. reagimi i tyre me ujin është përdorur si një metodë laboratorike për marrjen hidrokarbure. Se, siç ndodh, ne kemi diskutuar më lart.

Së bashku me lidhjes kovalente metalike-karbiteve kanë aplikim të gjerë në industri. Siç e kemi thënë, ky lloj i metalike-kontaktit të komponimeve subjekt janë prej çeliku, hekur dhe komponimet e tjera metalike me inclusions të karbonit. Në mënyrë tipike, metali në këto substanca lidhet klasa e d-metaleve. Kjo është arsyeja pse ajo tenton për të formuar bono kovalente nuk e bëjnë, si të thuash, i futur në strukturën metalike.

Sipas mendimit tonë, aplikime praktike në komponimet e mësipërme është më se e mjaftueshme. Tani lejon të shikoni në procesin e përgatitjes së tyre.

Getting karbitet

dy lloje e para të carbides cilat ne konsiderohen, përkatësisht kovalente dhe saltlike përgatitur më në një mënyrë të thjeshtë: duke reaguar oksid të elementit dhe koks në temperatura të larta. Ne kete pjese e koksit, i përbërë nga atomi i karbonit është i lidhur me një element i perbere nga oksid, karabit dhe format. Një pjesë tjetër të "mbledh" oksigjenin dhe formon monoksidit të karbonit. Një proces i tillë është konsumi shumë të energjisë, pasi ajo kërkon mbajtjen e një temperaturë të lartë (të rendit të 1600-2500 gradë) në zonën e reagimit.

Për disa lloje të komponimeve përdorur reagime alternative. Për shembull, dekompozimi i një përbërje e cila në fund të fundit i jep karabit. Formula e reaksionit varet kompleksit të veçantë, kështu që diskutojnë atë që ne nuk do të.

Para përfundimit artikullin tonë, ne do të diskutojmë disa karbitet interesante dhe të flasim për to në mënyrë të detajuar.

komponimet interesante

karabit sodium. Formula e komponimit _C2 Na _2. Kjo mund të përfaqësohet më si acetylide (d.m.th. produkti i zevendesimit te atomeve te hidrogjenit ne acetilen mbi atomet e natriumit) dhe jo karbid. Formula kimike nuk pasqyron plotësisht këto hollësitë, kështu që ata duhet të shikoni në strukturën. Kjo është një substancë shumë aktiv dhe për çdo kontakt me ujin është aktive ndërvepron me atë për të formuar acetilen dhe alkalet.

karabit magnez. Formulë: MGC _2. Një mënyrë interesante për marrjen e një përbërjeje të mjaftueshme aktive. Njëri prej tyre përfshin sintering e fluorit magnez me karabit kalcium në temperaturë të lartë. Kjo rezulton në dy produkte: fluoride kalcium, dhe ju na duan të karabit. Formula e këtij reagimi është mjaft e thjeshtë, dhe ju mund të qoftë se ju dëshironi të lexoni atë në literaturë të specializuar.

Nëse ju nuk jeni të sigurt për dobinë e materialit të përfshira në artikull, atëherë pjesa tjetër është për ju.

Si mund të jetë kjo e dobishme në jetë?

E pra, së pari, njohja e komponimeve kimike mund të jetë kurrë e tepërt. Gjithmonë më mirë të jetë e njohurive të armatosur se sa të qëndrojë pa të. Së dyti, më shumë ju e dini në lidhje me ekzistencën e komponimeve të caktuara, aq më mirë për të kuptuar mekanizmat e formimit të tyre dhe ligjet që lejojnë ata që të ekzistojë.

Para se të shkoni deri në fund, unë do të doja të jap disa këshilla në studimin e këtij materiali.

Si për të mësuar atë?

Shumë e thjeshtë. Kjo është vetëm një pjesë e kimisë. Dhe të mësojnë ajo ndjek tekstet e kimisë. Filloni me informacion të shkollës dhe të lëvizin në të më të avancuar, nga tekstet universitare dhe doracakë.

përfundim

Kjo temë nuk është aq e thjeshtë dhe i mërzitshëm sa duket në shikim të parë. Kimikatet mund të jetë gjithmonë një interesant, në qoftë se ju të gjeni atë një qëllim.