Карбид: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
корекция н а съдържанието спрямо заглавието |
преместване на пасаж от въглерод |
||
Ред 1:
[[Файл:Kristallstruktur_Zementit.png|дясно|мини|Fe<sup>¾+</sup>: <span style="color:#1874CD; background-color:#1874CD;">__</span> C<sup>4−</sup>: <span style="color:#696969; background-color:#696969;">__</span>]]
'''Карбид''' се наричат съединенията на [[въглерод]]а с [[метал]]и и [[неметал]]и. В тесен смисъл терминът ''карбид'' се отнася до съединенията на въглерода с металите. От всички елементи само [[кислород]]ът, [[сяра]]та, [[азот]]ът, [[флуор]]ът, [[хлор]]ът и [[бром]]ът са по-електроотрицателни от въглерода и техните съединения са извън групата на карбидите. Карбидите могат да бъдат разделени на три групи: йонни, метални и ковалентни.
== Свойства ==
Карбидите са труднотопими твърди вещества, неразтворими в известните разтворители. Карбидите на бора и силиция (В<sub>4</sub>С и SiC), титановият карбид, волфрамовият карбид, циркониевият карбид, (съответно TiC, WC и ZrC) притежават висока твърдост, огнеупорност и химическа инертност. Железният карбид (още '''железен [[цементит]]''') е [[химично съединение]] задавано с формулата Fe<sub>3</sub>C (или Fe<sub>2</sub>C:Fe) и притежава [[ромбоид]]на кристална структура. По качества е твърд и чуплив. Обикновено определян като [[керамика|керамичен]] в чистата си форма, но се използва предимно в [[металургия]]та.
Йонни карбиди образуват главно елементите от I, II и III група на периодичната система. Това са безцветни вещества с кристална решетка. Под действието на водата и разредени киселини лесно [[хидролиза|хидролизират]]. В зависимост от въглеводорода, който се отделя при тяхната хидролиза, те също могат да се разделят на три групи.
Към първата група се отнасят карбиди, които могат да се разглеждат като производни на метана, напр. Al<sub>4</sub>C<sub>3</sub> и Ве<sub>2</sub>С:
'''Al<sub>4</sub>C<sub>3</sub> + 12Н<sub>2</sub>О → 4Al(OH)<sub>3</sub> + 3СН<sub>4</sub>'''
Получават се при директно взаимодействие на елементите при температура около 1500°С.
Към втората група йонни карбиди се отнасят тези, които могат да се разглеждат като производни на [[ацетилен]]а (етина), поради което се наричат ацетилениди:
'''СаС<sub>2</sub> + 2Н<sub>2</sub>О → Ca(OH)<sub>2</sub> + С<sub>2</sub>Н<sub>2</sub>'''
Обикновено се получават от метален [[оксид]] и въглерод при висока температура
Единственият представител на третата група йонни карбиди е [[магнезиев карбид|магнезиевият карбид]] Mg<sub>2</sub>C<sub>3</sub>. При хидролиза дава [[метилацетилен]] (1-пропин)
'''Mg<sub>2</sub>C<sub>3</sub> + 4Н<sub>2</sub>О → 2Mg(OH)<sub>2</sub> + СН<sub>3</sub>С≡СН'''
При втората група карбиди (металните), образуването е свързано с внедряването на въглеродни атоми в октаедричните празнини на решетката на метала. За да се осъществи това внедряване, трябва атомният радиус на метала да бъде достатъчно голям (над 130 pm). При такива условия решетката на метала съществено не се нарушава, в резултат на което характерните метални свойства (напр. електропроводимост) не се изменят. Нещо повече, внедряването на С-атом стабилизира кристалната решетка, което води до известно повишаване на температурата на топене и твърдостта на карбида в сравнение с чистия метал.
Типични ковалентни карбиди са SiC (силициев карбид) и В<sub>4</sub>С (борен карбид). Силициевият карбид е наричан още ''карборунд''. Характеризира се с голяма твърдост (около 9 по [[скала на Моос|скалата на Моос]]), висока температура на топене и химична инертност. В практиката се употребява да направа на абразивни инструменти.
Борният карбид се получава чрез редукция на В<sub>2</sub>О<sub>3</sub> с С. Аналогично на силициевия карбид има висока твърдост и също се употребява като абразивен материал.
[[Категория:Металургия]]
| |||