Carbide: Formula, Application at Mga Katangian

Ang mundo ang nakakaalam ng maraming iba't ibang mga compounds ng kemikal: ang pagkakasunud-sunod ng daan-daang mga milyon-milyong. At ang mga ito ang lahat, tulad ng mga tao, mga indibidwal. Ito ay imposible upang makahanap ng dalawang sangkap na kailangang tumugma sa mga kemikal at pisikal na mga katangian ng iba't ibang uri ng representasyon.

Isa sa mga pinaka-kagiliw-giliw tulagay sangkap umiiral sa puting ilaw ay carbides. Sa artikulong ito, kami ay talakayin ang kanilang mga istraktura, pisikal at kemikal na mga katangian, ang paggamit ng isang piraso at makita ang mga subtleties ng kanilang mga resibo. Ngunit una, ng kaunti tungkol sa kasaysayan ng pagtuklas.

kuwento

metal carbides ng formula na naming ibigay sa ibaba, ay hindi likas na compounds. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang kanilang mga molecule ay may posibilidad na mabulok sa contact na may tubig. Samakatuwid, ito ay nagkakahalaga ng sinusubukan na makipag-usap tungkol sa mga unang synthesis ng carbides.

Simula sa 1849 may mga sanggunian sa synthesis ng silikon karbid, gayunpaman, ang ilan sa mga pagtatangkang ito ay mananatiling hindi nakikilalang. Malaking-scale produksyon ay nagsimula noong 1893, isang kimikong Amerikano Edward Acheson paraan na sa kalaunan ay ipinangalan sa kanya.

Kasaysayan kaltsyum karbid synthesis ay hindi rin ng isang pulutong ng mga iba't ibang impormasyon. Sa 1862 natanggap niya ang Aleman botika Fridrih Voler, pag-init ng fused sink at kaltsyum na may karbon.

Ngayon sabihin ilipat sa sa mas maraming mga kagiliw-giliw na paksa: kemikal at pisikal na mga katangian. Ito ay nasa kanila ay namamalagi ang kakanyahan ng ang paggamit ng mga ito klase ng mga sangkap.

pisikal na katangian

Hinding ang lahat ng mga carbides ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang katigasan. Halimbawa, ang isa sa mga solids sa Mohs scale ay tungsten karbid (9 out of 10 na posibleng puntos). Bukod sa mga sangkap ay masyadong matigas ang ulo: natutunaw temperatura ng ilan sa mga ito ay umabot sa dalawang libong degrees.

Karamihan carbides chemically hindi gumagalaw at nakikipag-ugnayan sa isang maliit na bilang ng mga sangkap. Ang mga ito ay hindi maaaring lutasin sa anumang solvents. Gayunman, ang mga pakikipag-ugnayan ay maaaring ituring sa pamamagitan ng dissolving ng tubig, ang pagkawasak sa mga tanikala at ang mga pormasyon ng isang bakal haydroksayd at isang hydrocarbon.

Tungkol sa huli reaksyon, at maraming iba pang mga kagiliw-giliw na kemikal reaksyon na kinasasangkutan ng carbides tatalakayin sa susunod na seksyon.

mga katangian ng kemikal

Halos lahat carbides makipag-ugnayan sa tubig. Ang ilang mga - madali at nang walang heating (halimbawa, kaltsyum karbid), at ang ilan (halimbawa, Karbid Kremniya) - tubig singaw kapag pinainit sa 1800 degrees. Reaktibiti sa gayon ay depende sa likas na katangian ng komunikasyon sa ang Halo, na kami ay talakayin mamaya. Sa reaksyon na may tubig upang makabuo ng iba't ibang mga hydrocarbons. Ito ay nangyayari dahil ang hydrogen na nakapaloob sa tubig, ay konektado sa carbon sa karbid. Upang maunawaan kung ano ang mangyayari hydrocarbon (tulad ng maaaring mangyari bilang ang paglilimita, at unsaturated compound), ito ay posible, batay sa mga valence ng carbon nilalaman sa mga panimulang materyal. Halimbawa, kung kami ay may isang kaltsyum karbid, na ang formula ay CAC _2, nakita namin na ito ay naglalaman ng mga C ₂ ^2- ion. Samakatuwid, ito ay posible upang i-attach dalawang hydrogen ion na may bayad +. Kaya, makuha namin ang tambalang C ₂ H ₂ - asetileno. Sa parehong paraan mula sa isang compound tulad ng aluminum karbid, na ang formula Al ₄ C _3, CH namin _4. Bakit hindi C ₃ H _12, magtanong sa iyo? Pagkatapos ng ion ay may isang singil ng 12. Ang katotohanan na ang maximum na bilang ng mga hydrogen atoms ay tinutukoy ng mga formula 2n + 2 kung saan n - bilang ng carbon atoms. Kaya, lamang ng isang compound ng formula C ₃ H ₈ (propane) ay maaaring umiiral bilang ang ion na may bayad 12 falls sa tatlong ion na may bayad 4, na makabuo, kapag isinama sa protons mitein Molekyul.

Kagiliw-giliw na mga carbides oksihenasyon reaksyon. Maaari silang maganap ang mga paghahalong kapag nailantad sa malakas na oxidizing agent, at sa mga ordinaryong burning sa oxygen kapaligiran. Kung ang lahat ng bagay ay malinaw na may oxygen: nakuha ng dalawang okisda, at pagkatapos ay sa iba pang oxidants kawili-wili. Lahat ay depende sa likas na katangian ng metal constituting ang karbid, pati na rin sa likas na katangian ng oxidant. Halimbawa, Karbid Kremniya, na ang formula tama, sa pamamagitan ng reacting sa isang pinaghalong mga nitrik at hydrofluoric acids, bumubuo hexafluorosilicic acid na may carbon dioxide. At sa panahon ng parehong reaksyon ngunit may isa lamang sa nitrik acid, makuha namin ang isang silikon oksido at carbon dioxide. Sa pamamagitan ng oxidizing agent ring isama halogens at chalcogens. Sila ay reacted anumang karbid, reaksyon formula ay depende sa kaayusan nito.

metal carbides formula na kung saan kami ay sumuri - hindi lamang kinatawan ng klase ng mga compounds. Ngayon kami ay kumuha ng isang mas malapit tumingin sa bawat isa sa industrya mahalagang compounds ng klase na ito at pagkatapos ay makipag-usap tungkol sa kanilang mga aplikasyon sa ating buhay.

Ano ang mga carbides?

Ito ay lumiliko out, karbid, na ang formula ay, halimbawa, CAC _2, nagkakaiba nang malaki sa istraktura mula SiC. At ang pagkakaiba ay una sa likas na katangian ng mga bono sa pagitan ng mga atoms. Sa unang kaso kami ay pakikitungo sa isang asin-tulad ng karbid. Ito klase ng mga compounds ay pinangalanan kaya dahil ito ang tunay na behaves tulad ng isang asin niyaon, na may kakayahang dissociating sa ions. Ito ionic bond ay napaka-mahina, at na ginagawang madali upang magsagawa ng haydrolisis reaksyon at ang conversion ng marami pang iba, kabilang ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ions.

Ang isa pang, marahil mas mahalaga sa industrya tanawin covalent carbides ay carbides: tulad ng, halimbawa, tama o WC. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na density at lakas. At din hindi gumagalaw at matigas ang ulo upang palabnawin mga kemikal.

Mayroon ding mga metal-tulad ng carbides. Sa halip, sila ay itinuturing bilang mga alloys ng metal na may carbon. Kabilang sa mga ito ay maaaring makilala, hal, cementite (iron karbid, na ang formula ay maaaring maging iba, ngunit ito ay humigit-kumulang sa average: Fe ₃ C), o bakal. Mayroon silang isang kemikal na aktibidad intermediate sa antas sa pagitan ionic at covalent carbides.

Ang bawat isa sa mga sub-species tinatalakay namin ang isang klase ng mga compounds kemikal ay may praktikal na application. Para sa impormasyon sa kung paano at kung saan upang gamitin ang bawat isa sa kanila, tatalakayin natin sa susunod na seksyon.

Praktikal na aplikasyon ng carbides

Gaya ng tinalakay natin, covalent carbides may pinakamalaking hanay ng mga praktikal na aplikasyon. Ito abrasive o cutting materyales, at composite materyales na ginamit sa iba't-ibang larangan (hal, bilang isa sa mga materyales na bumubuo sa katawan magkabaluti), at mga bahagi ng kotse, at electronic instrumento, at heating elemento, at nuclear enerhiya. At ito ay hindi isang kumpletong listahan ng mga application sa mga superhard karbid.

Ang pinakamakitid na application ay may asin na bumubuo carbides. Ang kanilang mga reaksyon na may tubig ay ginagamit bilang isang paraan ng laboratoryo para sa pagkuha ng hydrocarbons. Na, bilang ito ang mangyayari, kami ay nai-tinalakay sa itaas.

Kasama ng covalent metal-carbides ay may malawak na aplikasyon sa industriya. Bilang namin ang sinabi, ang ganitong uri ng metal-contact ng paksa compounds ay ng bakal, bakal at iba pang mga metal compounds na may carbon inclusions. Karaniwan, ang metal sa naturang sangkap na nauugnay sa mga klase ng mga d-metal. Iyon ay kung bakit ito ay may kaugaliang upang bumuo ng covalent Bonds ay hindi, parang, ipinakilala sa metal istraktura.

Sa aming view, praktikal na mga application sa compounds sa itaas ay higit sa sapat. Ngayon ay nagbibigay-daan tingnan ang proseso para sa kanilang mga paghahanda.

pagkuha carbides

Ang unang dalawang uri ng carbides kung saan namin isinasaalang-alang, lalo covalent at saltlike inihanda hihigit sa isang simpleng paraan: sa pamamagitan ng reacting oxide ng elemento at coke sa mataas na temperatura. Sa bahaging ito ng coke, na binubuo ng carbon atom ay konektado sa isang elemento na binubuo ng oxide, karbid at mga form. Ang isa pang bahagi ng "Pick up" ang oxygen at bumubuo ng carbon monoxide. Ang naturang proseso ay napaka-enerhiya consumption, dahil ito ay nangangailangan ng pagpapanatili ng isang mataas na temperatura (ng pagkakasunud-sunod ng 1600-2500 degrees) sa reaksyon zone.

Para sa ilang mga uri ng compounds gamit alternatibo reaksyon. Halimbawa, ang agnas ng isang compound kung saan sa huli ay nagbibigay sa karbid. Ang formula ng reaksyon ay depende sa partikular na tambalan, para talakayin ito hindi namin ay.

Bago magtapos ang aming artikulo, tatalakayin natin ang ilang mga kagiliw-giliw carbides at makipag-usap tungkol sa mga ito nang detalyado.

kagiliw-giliw na compounds

sosa karbid. Ang formula ng tambalang C ₂ Na _2. Ito ay maaaring katawanin ng mas maraming bilang acetylide (hal produkto ng pagpapalit ng hydrogen atoms sa acetylene higit sa sosa atom) sa halip na karbid. Ang chemical formula ay hindi ganap na sumasalamin sa mga subtleties, kaya kailangan nila upang tingnan ang istraktura. Ito ay isang napaka-aktibo na substansiya at para sa anumang contact na may tubig ay aktibong nakikipag-ugnayan sa mga ito upang bumuo ng acetylene at alkalis.

magnesium karbid. Formula: MGC _2. Ang isang kagiliw-giliw na paraan ng pagkuha ng isang sapat na timplada. Ang isa sa kanila ay nagsasangkot ng sintering ng magnesiyo plurayd na may kaltsyum karbid sa mataas na temperatura. Nagreresulta ito sa dalawang mga produkto: kaltsyum plurayd, at nais mong sa amin upang karbid. Ang formula ng reaksyon na ito ay lubos na simple, at maaari mong kung nais mong basahin ito sa pinasadyang mga panitikan.

Kung hindi ka sigurado sa pagiging kapaki-pakinabang ng mga materyal na nilalaman sa mga artikulo, pagkatapos ay ang susunod na seksyon ay para sa iyo.

Paano maaaring maging kapaki-pakinabang sa buhay na ito?

Well, una, kaalaman ng kemikal compounds ay maaaring hindi magiging kalabisan. Laging mas mahusay na upang maging armadong na kaalaman kaysa manatili nang wala ito. Pangalawa, ang mas marami kayong alam tungkol sa pagkakaroon ng ilang mga compounds, ang mas mahusay na maunawaan ang mga mekanismo ng kanilang mga bituin at ang mga batas na magbibigay-daan sa kanila upang umiiral.

Bago ka pumunta sa dulo, nais kong magbigay ng ilang payo tungkol sa pag-aaral ng materyal na ito.

Paano upang malaman ito?

Very simple. Ito ay bahagi lamang ng kimika. At matuto ito ay sumusunod sa mga aklat-aralin ng kimika. Magsimula sa impormasyon school at lumipat sa mga mas advance na, mula sa mga aklat-aralin sa unibersidad at handbooks.

konklusyon

Ang temang ito ay hindi kasing simple at boring bilang ito tila sa unang tingin. Kemikal ay maaaring palaging magiging isang kawili-wiling, kung nakita mo ito sa isang layunin.