FormationVidenskab

Carbid: Formel, Anvendelse og Egenskaber

Den verden kender en masse forskellige kemiske forbindelser: rækkefølgen af hundreder af millioner. Og de er alle, ligesom mennesker, er individuelle. Det er umuligt at finde to stoffer, der har til at matche de kemiske og fysiske egenskaber af forskellige former for repræsentation.

En af de mest interessante uorganiske stoffer, som findes i det hvide lys er karbider. I denne artikel vil vi diskutere deres struktur, fysiske og kemiske egenskaber, brug af en smule og se nuancerne i deres modtagelse. Men først lidt om historien om opdagelsen.

historie

metalcarbider med formlen som vi giver nedenfor, er ikke naturlige forbindelser. Dette skyldes det faktum, at deres molekyler har tendens til at dekomponere ved kontakt med vand. Derfor er det værd at forsøge at tale om den første syntese af karbider.

Startende fra 1849 er der henvisninger til syntese af siliciumcarbid, men nogle af disse forsøg forbliver ukendt. Storstilet produktion begyndte i 1893, den amerikanske kemiker Edward Acheson metode, der senere blev opkaldt efter ham.

Historie calciumcarbid syntese er heller ikke en masse forskellige informationer. I 1862 modtog han den tyske kemiker Fridrih voler, opvarmning af den kondenserede zink og calcium med kul.

Lad os nu gå videre til mere interessante emner: kemiske og fysiske egenskaber. Det er i dem ligger essensen af brugen af denne klasse af stoffer.

fysiske egenskaber

Absolut alle karbider er kendetegnet ved deres hårdhed. For eksempel er en af de faste stoffer på Mohs-skalaen er wolframcarbid (9 ud af 10 mulige points). Udover disse stoffer er meget ildfast: smeltetemperatur af nogle af dem har nået to tusind grader.

Fleste carbider kemisk inaktivt og interagere med et lille antal stoffer. De er ikke opløselige i nogen opløsningsmidler. Imidlertid kan interaktionen overvejes ved opløsning med vand, ødelæggelse af bindinger og dannelsen af et metalhydroxid og et carbonhydrid.

Om sidstnævnte reaktion, og mange andre interessante kemiske reaktioner, der involverer carbider vil blive diskuteret i næste afsnit.

kemiske egenskaber

Næsten alle karbider interagerer med vand. Nogle - nemt og uden opvarmning (f.eks calciumcarbid), og nogle (fx Karbid Kremniya) - vanddamp, når det opvarmes til 1800 grader. Reaktivitet afhænger således af arten af kommunikationen i blandingen, som vi vil diskutere senere. I reaktionen med vand til fremstilling forskellige carbonhydrider. Det sker, fordi hydrogen indeholdt i vand, er forbundet med carbon i hårdmetal. For at forstå, hvad der sker carbonhydrid (som kan ske som begrænsende, og umættet forbindelse), er det muligt, baseret på valensen af carbon indeholdt i udgangsmaterialet. For eksempel, hvis vi har en calciumcarbid, hvis formel er CAC 2, ser vi, at det indeholder den C 2 2- ion. Derfor er det muligt at fastgøre to hydrogen ion med ladning +. Således har vi opnå forbindelsen C2 H2 - acetylen. På samme måde fra en forbindelse såsom aluminiumcarbid, hvis formel Al 4 C3, vi CH4. Hvorfor ikke C3 H 12, spørger du? Efter ionen har en ladning på 12. Det forhold, at det maksimale antal af hydrogenatomer er bestemt af formlen 2n + 2, hvor n - antal carbonatomer. Derfor kan kun en forbindelse med formlen C 3 H 8 (propan) eksistere som ionen med charge 12 falder i tre ion med ladning 4, som, når de kombineres med protoner metan molekyle.

Interessant er carbider oxidationsreaktion. De kan forekomme som blandingerne når de udsættes for stærke oxidationsmidler, og i normal forbrænding i oxygenatmosfære. Hvis alt er klar med ilt: opnået to okisda, derefter med andre oxidanter interessante. Alt afhænger af arten af det metal, der udgør hårdmetal, samt om karakteren af oxidationsmiddel. For eksempel Karbid Kremniya, hvis formel SiC, ved omsætning med en blanding af salpetersyre og flussyre, danner hexafluorkiselsyre med carbondioxid. Og under den samme reaktion, men med kun en af salpetersyre, opnår vi en siliciumoxid og carbondioxid. Ved oxidation indbefatter også halogener og chalcogener. De reagerede enhver hårdmetal, reaktionsformel afhænger af dens struktur.

metalcarbider formula som vi undersøgte - ikke kun repræsentanter for denne klasse af forbindelser. Nu tager vi et nærmere kig på hver af industrielt vigtige forbindelser af denne klasse og derefter tale om deres anvendelse i vores liv.

Hvad er de karbider?

Det viser sig, carbid, hvis formel er for eksempel CAC 2, adskiller sig væsentligt i struktur fra SiC. Og forskellen er primært karakter af bindingerne mellem atomerne. I det første tilfælde er der tale om et salt-lignende hårdmetal. Denne klasse af forbindelser er navngivet, så fordi det faktisk opfører sig som et salt deraf, der er i stand til at dissociere til ioner. Denne ionbinding er meget svag, og som gør det nemt at udføre hydrolysereaktionen og omdannelsen af mange andre, herunder interaktionen mellem ionerne.

En anden, måske mere vigtigt industrielt betragter kovalente karbider er carbider: såsom for eksempel SiC eller toilet. De er karakteriseret ved høj densitet og styrke. Og også inaktivt og refraktær at fortynde kemikalier.

Der er også metal-lignende karbider. Tværtimod kan de betragtes som legeringer af metaller med carbon. Blandt disse kan identificeres, fx cementit (jernkarbid, hvis formel kan være forskellige, men det er omtrent den gennemsnitlige: Fe 3 C), eller jern. De har en kemisk aktivitet mellemprodukt i grad mellem ioniske og kovalente karbider.

Hver af disse underart vi drøfter en klasse af kemiske forbindelser har sin praktiske anvendelse. Oplysninger om, hvordan og hvor man kan bruge hver af dem, vil vi diskutere i næste afsnit.

Praktisk anvendelse af karbider

Som vi har diskuteret, kovalente karbider har den største række praktiske anvendelser. This slibende eller skærende materialer, og kompositmaterialer, der anvendes på forskellige områder (for eksempel som et af materialerne omfattende kropspanseret) og bildele, og elektroniske instrumenter og varmeelementer, og kerneenergi. Og dette er ikke en komplet liste over anvendelser af disse super-hårde hårdmetal.

Den smalleste ansøgning har saltdannende carbider. Deres reaktion med vand anvendes som et laboratorium fremgangsmåde til opnåelse kulbrinter. Det, som det sker, har vi allerede diskuteret ovenfor.

Sammen med kovalent metal karbider har bred anvendelse i industrien. Som sagt, denne form for metal-kontakt af de foreliggende forbindelser er af stål, jern og andre metalforbindelser med carbon inklusioner. Typisk er metallet i sådanne stoffer angår klassen af d-metaller. Det er derfor, det har en tendens til at danne kovalente bindinger ikke gør det, som det var, indføres i metalkonstruktionen.

Efter vores opfattelse praktiske anvendelser i de ovennævnte forbindelser er mere end nok. Nu skal vi se på processen til deres fremstilling.

Kom karbider

De to første typer af carbider, som vi i betragtning, nemlig kovalent og saltlike fremstillet højst en enkel måde: ved omsætning oxid af elementet og koks ved høje temperaturer. I denne del af koks, sammensat af carbonatom er forbundet til et element bestående af oxid, carbid og former. En anden del af "opfanger" ilt og danner carbonmonoxid. En sådan fremgangsmåde er meget energiforbrug, da det kræver at opretholde en høj temperatur (i størrelsesordenen 1600-2500 grader) i reaktionszonen.

For nogle typer af forbindelser under anvendelse af alternative reaktioner. For eksempel nedbrydning af en forbindelse, som i sidste ende giver carbid. Formlen af reaktionen afhænger af den særlige forbindelse, så diskutere det vil vi ikke.

Inden jeg afslutter vores artikel, vil vi diskutere nogle interessante karbider og tale om dem i detaljer.

interessante forbindelser

natrium carbid. Formlen af forbindelsen C2 Na2. Dette kan repræsenteres mere som acetylid (dvs. produktet af udskiftningen af hydrogenatomer i acetylen løbet natriumatomer) snarere end carbid. Den kemiske formel ikke fuldt ud afspejler disse finesser, så de har brug for at se på strukturen. Dette er en meget aktive stof og for enhver kontakt med vandet er aktivt vekselvirker med det til dannelse af acetylen og alkalier.

magnesium carbid. Formel: MGC 2. En interessant måde at opnå en tilstrækkeligt aktiv forbindelse. En af dem involverer sintring af magnesiumfluorid med calciumcarbid ved høj temperatur. Dette resulterer i to produkter: kalciumfluorid, og du vil have os til hårdmetal. Formlen for denne reaktion er ganske enkel, og du kan, hvis du ønsker at læse det i den specialiserede litteratur.

Hvis du ikke er sikker på nytten af det materiale, der er indeholdt i artiklen, så den næste sektion er for dig.

Hvordan kan det være nyttigt i livet?

Tja, for det første, kendskab til kemiske forbindelser kan aldrig være overflødig. Altid bedre at være væbnet viden end ophold uden. For det andet, jo mere du ved om eksistensen af visse forbindelser, for bedre at forstå mekanismerne i deres dannelse og de love, der tillader dem at eksistere.

Før du går til slutningen, vil jeg gerne give nogle råd om studiet af dette materiale.

Hvordan man lærer det?

Meget simpelt. Det er bare en del af kemi. Og lære den følger lærebøger i kemi. Start med skole information og gå videre til den mere avancerede, fra universitetets lærebøger og håndbøger.

konklusion

Dette tema er ikke så simpelt og kedeligt som det ser ud ved første øjekast. Kemikalier kan altid være en interessant, hvis du finder det et formål.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 atomiyme.com. Theme powered by WordPress.