Carbide: Formula, amaliy va xususiyatlari

yuz millionlab tartibi: jahon turli kimyoviy birikmalar ko'p biladi. Va ular odamlar kabi, individual, barcha odamsiz. Bu vakillik turli kimyoviy va fizik xususiyatlarini mos bo'lishi, ikki moddalarni topish mumkin emas.

oq nur mavjud eng qiziqarli Noorganik moddalar biri karbidler bo'ladi. Ushbu maqolada, biz, bir oz foydalanishni, ularning tuzilishi, fizik va kimyoviy xususiyatlarini muhokama qilish va ularning tushgan nozik ko'rasiz. Lekin birinchi, kashfiyot tarixi haqida bir oz.

hikoya

Biz quyida berish formula metall karbidler, tabiiy moddalar, emas. Bu ularning molekulalari suv bilan aloqada parchalab moyil, deb aslida tufaylidir. Shuning uchun, bu karbidlerin birinchi sintez haqida gapirish qiyin arziydi.

1849 yildan boshlab kremniy karbid sintezi uchun havolalar mavjud, ammo, bu urinishlar ba'zi tanilmagan qoladi. Keng ko'lamli ishlab, 1893 yilda keyinchalik uning nomi berilgan Amerika kimyogar Edvard Acheson usuli boshladi.

Tarix kaltsiy karbid sintezi ham turli ma'lumotlar ko'p emas. 1862 yilda u ko'mir bilan kaynaşmış rux va kaltsiy miqdorini isitish nemis Kimyogar Fridrih Voler qabul qildi.

kimyoviy va fizik xususiyatlari: Endi yanada qiziqarli mavzularga harakat qilaylik. ularni moddalarning bu sinf foydalanish mohiyatini yotadi ham bo'ladi.

jismoniy xususiyatlari

Albatta, barcha karbidler ularning qattiqlik bilan ajralib turadi. Misol uchun, ustidan qattiq bir Mohs shkala bo'lib volfram karbidi (9 10 chiqib mumkin ball). Bu moddalar Bundan tashqari juda qiyin eriydigan hisoblanadi: ularning ba'zilari haroratini erish ikki ming daraja etadi.

Eng karbidler kimyoviy inert va moddalar kichik raqami bilan muloqotda. Ular har qanday hal qiluvchi eriydi emas. Biroq, o'zaro suv, obligatsiyalar qirg'in va metall gidroksid va uglevodorod shakllanishi bilan tarqatib yuborish orqali, deb atash mumkin.

ikkinchisi reaktsiya va karbid o'z ichiga olgan boshqa ko'plab qiziqarli kimyoviy reaktsiyalar haqida keyingi bobda muhokama qilinadi.

kimyoviy xususiyatlari

Deyarli barcha karbidler suv bilan o'zaro. Ba'zi - oson va isitish holda (masalan, kaltsiy karbid), va ba'zi (masalan, Karbid Kremniya) - suv bug 'isitish uchun 1800 daraja. Reaktivlik shunday, biz keyinchalik muhokama qiladi mix, aloqa tabiatiga bog'liq bo'ladi. suv bilan reaksiyaga turli uglevodorodlar ishlab chiqarish. suv tarkibidagi vodorod, karbid uglerodga ulangan tufayli shakllanadi. (Cheklash va to'yinmagan aralashma, deb sodir bo'lishi mumkin, deb) bir uglevodorod nima sodir tushunish uchun, u boshlang'ich materiallar mavjud uglerod Valence asoslangan, mumkin. Biz CAC ₂ kimning formula bo'lgan kaltsiy karbür, bor Misol uchun, _agar, biz uni C ₂ ^2- ioni mavjud ekanini ko'ramiz. Shuning uchun, bu zaryad + bilan ikki vodorod ioni qo'shishingiz mumkin. Shunday qilib, biz aralashma C ₂ H ₂ olish - atsetilen. bir tarkibdan bunday bir xil tarzda alyuminiy karbid, formula Al ₄ C _3, biz _{4 CH.} Nima uchun emas, balki C ₃ H _12, siz so'rang? ion so'ng 12, bir farqi bor. vodorod atomlari maksimal soni formula 2n + 2 bilan belgilanadi, deb dalil qaerda n - uglerod atomlarining soni. Shuning uchun, formula C ₃ H ₈ (propan) faqat bir aralashma proton metan molekulasi bilan birga ishlab chiqarish uchun mas'ul 4, uch ion ichiga zaryadlash 12 falls bilan ion sifatida mavjud bo'lishi mumkin.

Qiziqarli karbidler Oksidlanish reaktsiyasi bo'ladi. Ular kuchli oksitleyici xodimlari duch kelgan bo'lsa aralashmalarni sifatida yuzaga, va kislorod muhitida oddiy kuydiruvchi mumkin. qiziqarli boshqa oksidlovchi bilan keyin, olingan ikki okisda: hamma narsa kislorod bilan ochiq-oydin bo'lsa. Barcha, shuningdek oksidan tabiatiga karpit etuvchi metall tabiatiga bog'liq bo'ladi. Misol uchun, kimning formula SiC Karbid Kremniya, nitrat va aralashmasi bilan reaksiyaga olib tomonidan hidrofluorik kislotalari, karbonat angidrid bilan hexafluorosilicic kislota hosil qiladi. Va shu reaksiya davomida, lekin faqat bitta nitrat kislota bilan, biz olish bir kremniy oksidi va karbonat angidrid. oksitleyici ham halojenlerdir va chalcogens o'z ichiga oladi. Ular har qanday karpit norozichilik, reaktsiya formula o'z tuzilishi bog'liq.

Biz ko'rib metall karbidler formula - birikmalar, bu sinfning nafaqat vakillari. Endi biz bu sinfning sanoati muhim birikmalari har bir yaqindan ko'rib, keyin hayotimizda o'z qo'llash haqida gapirish.

karbidler nima?

Bu kimning formulasi, masalan karbid, CAC _2, SiC dan tarkibida sezilarli darajada farq, chiqadi. Va farq atomlar orasidagi obligatsiyalar tabiatda asosan hisoblanadi. Birinchi holda biz bir tuz kabi karbid bilan muomala qilinadi. birikmalar Bu sinf aslida uning bir tuz kabi muomala, chunki, bu ionlar ichiga dissotsiatsiyalanmaydigan qodir, shuning uchun deb nomlanadi. Bu ion aloqa juda zaif bo'ladi va u oson gidroliz reaktsiya va ionlar o'rtasidagi o'zaro, shu jumladan, boshqa ko'plab, konvertatsiya o'tkazish qiladi.

masalan, SiC yoki Hojatxona, deb: Yana bir, ehtimol yanada muhim sanoat, kovalent karbidler karbidler bo'lgan nuqtai. Ular yuqori zichligi va kuch bilan ifodalanadi. Va shuningdek, inert va chidamli kimyoviy qo'shilgan uchun.

metall kabi karbidler ham bor. Balki, ular uglerod bilan metallarning qotishmalari sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Bu aniqlanishi mumkin orasida, masalan, cementite (kimning formula har xil bo'lishi mumkin, lekin u taxminan o'rtacha temir karbidi: Fe ₃ C) yoki temir. Ular ion va kovalent karbid orasidagi darajalari oraliq kimyoviy jarayonlarga ega.

Bu sub-turlarining har biri biz kimyoviy moddalar, bir sinfida muhokama etiladi, uning amaliy ega. ularning har biri qanday foydalanish va qaerda haqida ma'lumot olish uchun, biz keyingi bobda muhokama qilinadi.

karbid amaliy dastur

Muhokama qilganimizdek, kovalent bog karbidler amaliy dasturlar eng katta qator bor. turli sohalarda ishlatilgan bu abraziv yoki materiallarni kesib, va kompozit materiallar (masalan, tana qurollarini o'z ichiga olgan materiallar biri sifatida), va avtomobil qismlari va elektron asboblari va isitish elementlari va atom energiya. Va bu ushbu superhard karbid murojaatlarini to'liq ro'yxati emas.

tor dastur tuz hosil karbid bor. suv bilan reaktsiya uglevodorodlar olish uchun laboratoriya usuli sifatida ishlatiladi. U sodir kabi, biz allaqachon yuqorida muhokama qilgan.

değerdeş bilan birga metall-karbidler sanoatida keng dastur bor. Biz aytgan kabi, mavzu birikmalar metall-kontakt bunday po'lat, temir va uglerod kiritmalari boshqa metall birikmalar hisoblanadi. Odatda, bunday moddalar metall d-metallar sinf bilan bog'liq. Bu kovalent bog'lari yo'q tashkil istagi nima uchun metall tarkibiga kiritilgan edi deb hisoblanadi.

Bizningcha, yuqoridagi birikmalar amaliy dasturlar etarli ko'proq bo'ladi. Endi ularning tayyorlash uchun jarayonida qarash imkonini beradi.

karbid olish

yuqori haroratlarda elementning oksidi va ildiz bilan reaksiyaga tomonidan: biz, ya'ni, kovalent ko'rib chiqildi va saltlike eng bir oddiy yo'l tayyorlangan karbidlerin dastlabki ikki turlari. koks bu qismida, uglerod atomi iborat oksidi, karbid va shakllarini tashkil topgan bir element ulanadi. yana bir qismi kislorod "oladi" va uglerod oksidi hosil qiladi. Bu reaktsiya zonasida (1600-2500 daraja tartibi) yuqori harorat saqlab talab yildan beri bunday jarayon juda energiya iste'moli hisoblanadi.

muqobil reaktsiyalar yordamida birikmalar ayrim turlari uchun. Misol uchun, oxir-oqibatda karpit beradi, bir tarkibi ajratish. reaktsiya formula tarkibi bog'liq, shuning uchun biz qilmaydi, uni muhokama qilish.

Bizning maqola tuzish oldin, biz ba'zi qiziqarli karbid muhokama qiladi va batafsil ular haqida gapirish.

qiziqarli moddalar,

natriy karbid. birikmani C ₂ Na _{2 formula.} Bu asosan karbid ko'ra (natriy atomlar ustida Atsetilen vodorod atomlari o'rnini bosish ya'ni mahsulot) asetilid sifatida ko'proq vakili mumkin. kimyoviy formula to'liq bu nozik aks ettirmaydi, ular tarkibida qarash kerak. Bu juda faol modda va suv bilan har qanday aloqa uchun faol bo'lgan atsetilen va ishqorlar hosil qilish u bilan o'zaro hamkorlik qiladi.

magniy karbid. Formula: MgC _2. etarlicha faol tarkibdan olish An qiziqarli yo'li. Ulardan biri yuqori haroratda kaltsiy karbid bilan magniy ftorli sinterleme o'z ichiga oladi. Bu ikki mahsulotlari natijalari: kaltsiy ftorid, va siz karbid bizni istayman. Bu reaktsiya formula juda oddiy va siz maxsus adabiyotlarda uni o'qishni istaymiz, agar.

Agar maqolada mavjud materiallar foydaliligi ishonch hosil bo'lmasa, so'ngra keyingi qism siz uchun.

Qanday qilib bu hayotda foydali bo'lishi mumkin?

Xo'sh, birinchi navbatda, kimyoviy birikmalar ilmi ortiqcha hech qachon mumkin. Har doim yaxshi u holda qolishni ortiq qurolli bilim bo'lishi. Ikkinchidan, yana siz o'z shakllantirish mexanizmlari va ularni mavjud bo'lishiga yo'l qonunlarni tushunish yaxshi ma'lum birikmalar borligi haqida bilaman.

Agar oxirigacha borib oldin, men bu ma'lumotdan o'rganish bo'yicha bir necha maslahatlarni berish istayman.

Qanday uni o'rganish?

Juda oddiy. Bu kimyo faqat bir qismi bo'ldi. Va u kimyo darsliklar quyidagicha o'rganish. maktab axborot bilan boshlang va universitet darsliklar va qo'llanmalar dan ko'proq rivojlangan uchun harakat.

xulosa

Bu birinchi qarashda ko'rinadi, bu mavzu sifatida oddiy va zerikarli emas. Agar u bir maqsad topish, agar kimyoviy har doim, qiziqarli bo'lishi mumkin.