Carbide: Formula, Applikazzjoni u Proprjetajiet

Id-dinja jaf ħafna ta 'komposti kimiċi differenti: l-ordni ta' mijiet ta 'miljuni. U dawn qed kollha, bħal nies, huma individwali. Huwa impossibbli li jinstabu żewġ sustanzi li jridu jaqblu mal-proprjetajiet kimiċi u fiżiċi ta 'tipi differenti ta' rappreżentazzjoni.

Wieħed mis-sustanzi inorganiċi aktar interessanti eżistenti fid-dawl abjad huma karburi. F'dan l-artikolu, aħna ser jiddiskuti proprjetajiet istruttura, fiżiċi u kimiċi tagħhom, l-użu ta 'ftit u ara l-irqaqat mill-wasla tagħhom. Iżda l-ewwel, ftit dwar l-istorja tal-iskoperta.

istorja

karburi tal-metall tal-formula li nagħtu hawn taħt, mhumiex komposti naturali. Dan huwa dovut għall-fatt li molekuli tagħhom għandhom tendenza li jiddekomponu f'kuntatt mal-ilma. Għalhekk, huwa tippruvahom biex jitkellmu dwar l-ewwel sintesi ta 'karburi.

Tibda mill-1849 hemm referenzi għall-sintesi tal-karbur tas-silikon, madankollu, xi wħud minn dawn l-attentati jibqgħu mhux rikonoxxut. produzzjoni fuq skala kbira beda fl-1893,-ispiżjar metodu Amerikana Edward Acheson li kien tard msemmi għal warajh.

Storja sinteżi karbur tal-kalċju huwa wkoll mhux ħafna ta 'informazzjoni differenti. Fl 1,862 rċieva l-ispiżjar Ġermaniż Fridrih Voler, tisħin l-żingu mdewba u kalċju faħam.

Issa ejja jimxu fuq suġġetti aktar interessanti: kimiċi u l-proprjetajiet fiżiċi. Huwa fihom tinsab l-essenza ta 'l-użu ta' din il-klassi ta 'sustanzi.

proprjetajiet fiżiċi

Assolutament l-karburi huma distinti bil ebusija tagħhom. Per eżempju, wieħed mill-solidi fuq l-iskala Mohs huwa karbur tat-tungstenu (9 minn 10 punti possibbli). Minbarra dawn is-sustanzi huma refrattarji ħafna: temperatura ta 'xi wħud minnhom tidwib jilħaq elfejn gradi.

Ħafna karburi kimikament inerti u jinteraġixxu ma 'numru żgħir ta' sustanzi. Huma mhumiex solubbli fl kull solvent. Madankollu, l-interazzjoni tista 'titqies billi tħoll bl-ilma, il-qerda ta' bonds u l-formazzjoni ta 'idrossidu tal-metall u idrokarburi.

Dwar ir-reazzjoni aħħar, u reazzjonijiet oħra interessanti ħafna kimiċi li jinvolvu karburi se jiġu diskussi fit-taqsima li jmiss.

proprjetajiet kimiċi

Kważi karburi kollha jinteraġixxu bl-ilma. Uħud - faċilment u mingħajr tisħin (per eżempju, karbur tal-kalċju), u xi (eż, Karbid Kremniya) - fwar ilma meta msaħħan sa 1800 gradi. Reattività b'hekk tiddependi fuq in-natura ta 'komunikazzjoni fit-taħlita, li aħna se jiddiskutu aktar tard. Fir-reazzjoni bl-ilma biex jipproduċu idrokarburi differenti. Dan jiġri minħabba li l-idroġenu li jinsabu fl-ilma, huwa konness mal-karbonju fil-karbur. Biex tifhem dak li jiġri idrokarburi (kif jista 'jiġri bħala l-limitazzjoni, u kompost mhux saturati), huwa possibbli, ibbażata fuq il-valenza tal-karbonju li jinsab fil-materjal tal-bidu. Per eżempju, jekk ikollna karbur tal-kalċju, li formula hija CAC _2, naraw li jkun fiha l-jone C ₂ ^2. Għalhekk, huwa possibbli li titqabbad żewġ jone idroġenu ma ħlas +. Għalhekk, irridu jiksbu l-kompost C ₂ H ₂ - aċitilena. Bl-istess mod minn kompost bħal karbur tal-aluminju, li formula Al ₄ C _3, aħna CH _4. Għaliex ma Ċ _{3 H12,} inti ssaqsi? Wara l-jone għandu ħlas tat-12. Il-fatt li n-numru massimu ta 'atomi tal-idroġenu huwa ddeterminat bil-formula 2n + 2 fejn n - numru ta' atomi tal-karbonju. Għalhekk, biss kompost tal-formula Ċ ₃ H ₈ (propan) jistgħu jeżistu bħala l-jone bl ħlas 12 waqgħat fi tliet jone ma ħlas 4, li jipproduċu, meta kkombinat ma 'molekula protoni metanu.

Interessanti huma reazzjoni karburi ossidazzjoni. Dawn jistgħu jseħħu bħala l-taħlitiet meta esposti għal aġenti ossidanti qawwija, u fil-ħruq ordinarja fl-atmosfera ossiġnu. Jekk kollox huwa ċar ma 'ossiġnu: kisbet żewġ okisda, allura ma ossidanti oħra interessanti. Kollu jiddependi fuq in-natura tal-metall li jikkostitwixxi l-karbur, kif ukoll fuq in-natura tal-ossidant. Per eżempju, Karbid Kremniya, li formula SiC, billi jirreaġixxi ma 'taħlita ta' nitriku u aċidi idrofluworiku, tifforma l-aċidu hexafluorosilicic bid-dijossidu tal-karbonju. U matul l-istess reazzjoni, iżda ma 'waħda biss ta' aċidu nitriku, irridu jiksbu l-ossidu tas-silikon u dijossidu tal-karbonju. Minn aġenti ossidanti jinkludu wkoll aloġeni u chalcogens. Huma irreaġixxa kwalunkwe karbur, formula reazzjoni jiddependi fuq l-istruttura tiegħu.

karburi tal-metall formula li aħna eżaminati - mhux biss rappreżentanti ta 'din il-klassi ta' komposti. Issa aħna tagħti ħarsa aktar mill-qrib lejn kull wieħed komposti industrijalment importanti ta 'din il-klassi u mbagħad jitkellmu dwar l-applikazzjoni tagħhom fil-ħajja tagħna.

X'inhuma l-karburi?

Jirriżulta, karbur, li formula hija, per eżempju, CAC _2, tvarja b'mod sinifikanti fl-istruttura mill-SiC. U d-differenza hija primarjament fin-natura tal-bonds bejn l-atomi. Fl-ewwel każ aħna qed jittrattaw ma 'karbur melħ simili. Din il-klassi ta 'komposti huwa msemmi hekk minħabba li attwalment iġib ruħu bħala melħ tiegħu, li huwa kapaċi ta' disassoċjazzjoni fis joni. Dan il-bond joniċi hija dgħajfa ħafna, u li jagħmilha faċli biex twettaq ir-reazzjoni idrolisi u l-konverżjoni ta 'ħafna oħrajn, inkluża l-interazzjoni bejn il-jonji.

Ieħor, forsi aktar importanti industrijalment fehmiet karburi kovalenti huma karburi: bħal, per eżempju, SiC jew WC. Huma kkaratterizzati minn densità għolja u s-saħħa. U wkoll inerti u refrattorji biex jiddilwixxu kimiċi.

Hemm ukoll karburi tal-metall simili. Pjuttost, dawn jistgħu jiġu kkunsidrati bħala ligi ta 'metalli bl-karbonju. Fost dawn jistgħu jiġu identifikati, eż, (karbur tal-ħadid, li formula tista 'tkun differenti, iżda huwa madwar il-medja: Fe ₃ C) cementite, jew ħadid. Huma għandhom attività kimika intermedjarja fil-grad bejn karburi ijoniċi u kovalenti.

Kull wieħed minn dawn is-ispeċijiet aħna qed jiddiskutu klassi ta 'komposti kimiċi għandu applikazzjoni prattika tiegħu. Għal tagħrif dwar kif u fejn l-użu kull wieħed minnhom, aħna ser jiddiskuti fit-taqsima li jmiss.

applikazzjoni prattika ta 'karburi

Kif għandna diskussi, karburi kovalenti għandhom l-akbar firxa ta 'applikazzjonijiet prattiċi. Dan materjali li joborxu jew materjali qtugħ, u komposti użati fl-oqsma varji (eż, bħala wieħed mill-materjali li jikkostitwixxu l-korazza tal-ġisem), u partijiet tal-karozzi, u strumenti elettroniċi, u elementi li jsaħħnu, u l-enerġija nukleari. U dan mhux lista sħiħa ta 'applikazzjonijiet ta' dawn karbur superhard.

L-applikazzjoni idjaq jkollu karburi li jiffurmaw melħ. reazzjoni tagħhom bl-ilma huwa użat bħala metodu laboratorju għall-ksib idrokarburi. Li, kif jiġri, aħna diġà diskussi hawn fuq.

Flimkien ma 'kovalenti-karburi metalliċi jkollu applikazzjoni wiesgħa fl-industrija. Kif għandna qal, dan it-tip ta 'metall kuntatt tal-komposti soġġetti huma ta' l-azzar, ħadid u komposti oħra tal-metall ma 'inklużjonijiet karbonju. Tipikament, il-metall f'dawn is-sustanzi tirrigwarda l-klassi ta 'd-metalli. Dan hu għaliex hemm tendenza li jiffurmaw rabtiet kovalenti ma, kif kienu, introdott fl-istruttura tal-metall.

Fil-fehma tagħna, l-applikazzjonijiet prattiċi fil-komposti ta 'hawn fuq hija aktar minn biżżejjed. Issa tikri ħarsa lejn il-proċess għall-preparazzjoni tagħhom.

Getting karburi

L-ewwel żewġ tipi ta 'karburi li aħna kkunsidrati, jiġifieri kovalenti u saltlike ppreparati aktar mod wieħed sempliċi: billi jirreaġixxi ossidu tal-element u kokk f'temperaturi għoljin. F'din il-parti tal-kokk, magħmul minn atomu tal-karbonju huwa konness ma 'element kompost minn ossidu, karbur u forom. parti oħra tal-"jiġbor" l-ossiġnu u forom monossidu tal-karbonju. Tali proċess huwa l-konsum ħafna enerġija, minħabba li jeħtieġ jżomm temperatura għolja (fl-ordni ta 1600-2500 gradi) fiż-żona reazzjoni.

Għal xi tipi ta 'komposti li jużaw reazzjonijiet alternattivi. Per eżempju, id-dekompożizzjoni ta 'kompost li finalment tagħti karbur. Il-formula tar-reazzjoni jiddependi fuq il-kompost partikolari, hekk jiddiskutu aħna mhux se.

Qabel ma nikkonkludi artikolu tagħna, aħna se jiddiskutu xi karburi interessanti u jitkellmu dwarhom fid-dettall.

komposti interessanti

karbur tas-sodju. Il-formula tal-kompost C ₂ Na _2. Dan jista 'jiġi rappreżentat aktar bħala acetylide (jiġifieri l-prodott ta' sostituzzjoni ta 'atomi tal-idroġenu fil-aċitilena fuq atomi tas-sodju) aktar milli karbur. Il-formula kimika ma tirriflettix għal kollox dawn irqaqat, sabiex ikunu jeħtieġu li tħares lejn l-istruttura. Dan huwa sustanza attiva ħafna u għal kull kuntatt mal-ilma huwa attiv jinteraġixxi magħha biex jiffurmaw aċitilena u alkali.

karbur manjesju. Formula: MGC _2. Mod interessanti li jinkiseb kompost attiv biżżejjed. Waħda minnhom tinvolvi l-sinterizzazzjoni ta 'magnesium fluoride bil-karbur tal-kalċju f'temperatura għolja. Dan jirriżulta fi żewġ prodotti: fluworidu tal-kalċju, u inti tixtieq li ahna karbur. Il-formula ta 'din ir-reazzjoni hija pjuttost sempliċi, u inti tista' jekk inti tixtieq li taqraha fil-letteratura speċjalizzata.

Jekk m'intix ċert ta 'l-utilità tal-materjal li jinsab fl-artikolu, allura l-taqsima li jmiss hija għalik.

Kif jista 'dan jiġi utli fil-ħajja?

Ukoll, l-ewwelnett, l-għarfien ta 'komposti kimiċi jistgħu qatt ikunu superfluwi. Dejjem aħjar li jkun għarfien armati milli jibqgħu mingħajrha. It-tieni nett, l-aktar inti taf dwar l-eżistenza ta 'ċerti komposti, l-aħjar biex jifhmu l-mekkaniżmi ta' formazzjoni tagħhom u l-liġijiet li jippermettulhom li jeżistu.

Qabel ma tmur għall-aħħar, nixtieq li tagħti xi pariri fuq l-istudju ta 'dan il-materjal.

Kif jitgħallmu?

sempliċi ħafna. Huwa biss parti tal-kimika. U jitgħallmu jsegwi l-kotba tal-kimika. Tibda bl-informazzjoni iskola u jimxu fuq il-aktar avvanzata, mill-kotba universitarji u manwali.

konklużjoni

Din it-tema mhix sempliċi u boring kif jidher mad-daqqa t'għajn. Kimiċi jista 'dejjem jiġi formazzjoni interessanti, jekk issibha skop.