Კარბიდი: ფორმულა, გამოყენება და თვისებები

მსოფლიომ იცის, ბევრი სხვადასხვა ქიმიური ნაერთების: ბრძანებით ასობით მილიონი. და ისინი ყველა, როგორც ადამიანი, ინდივიდუალური. შეუძლებელია მოძიების ორი ნივთიერებები, რომლებიც უნდა შეესაბამებოდეს ქიმიური და ფიზიკური თვისებების სხვადასხვა სახის წარმომადგენლობა.

ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო არაორგანული ნივთიერებები არსებული თეთრი სინათლის კარბიდები. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ მათი სტრუქტურა, ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, გამოყენება ცოტა და ვხედავ ნიუანსები მათი მიღების შესახებ. მაგრამ პირველი, ცოტა ისტორიის შესახებ აღმოჩენა.

ამბავი

რკინის კარბიდი ფორმულა, რომელსაც ჩვენ ვაძლევთ ქვემოთ, არ არის ბუნებრივი ნაერთები. ეს არის იმის გამო, რომ მათი მოლეკულების, როგორც წესი, გახრწნის საკონტაქტო წყლით. აქედან გამომდინარე, ღირს ცდილობს საუბრობენ პირველ სინთეზი კარბიდები.

დაწყებული 1849 არსებობს მითითება სინთეზის სილიკონის კარბიდი, თუმცა, ზოგიერთი მცდელობა დარჩება არაღიარებული. ფართომასშტაბიანი წარმოება დაიწყო 1893 წელს, ამერიკელი ქიმიკოსი Edward Acheson მეთოდი, რომელიც მოგვიანებით მის სახელს ატარებს.

ისტორია კალციუმის კარბიდი სინთეზის ასევე არ არის ბევრი სხვადასხვა ინფორმაცია. 1862 წელს მან მიიღო გერმანელი ქიმიკოსი Fridrih Voler, გათბობის მდნარ თუთია და კალციუმის ნახშირით.

ახლა მოდით გადაადგილება, რათა უფრო საინტერესო თემებზე: ქიმიური და ფიზიკური თვისებები. ეს არის იმაში მდგომარეობს არსი გამოყენება ამ კლასის ნივთიერებების.

ფიზიკური თვისებები

აბსოლუტურად ყველა კარბიდები გამოირჩევა სიმტკიცე. მაგალითად, ერთ-ერთი მყარი შესახებ Mohs მასშტაბით არის ვოლფრამის კარბიდის (9 გარეთ 10 შესაძლო ქულა). გარდა ამისა, ეს ნივთიერება ძალიან ცეცხლგამძლე: დნობის ტემპერატურა ზოგიერთი მათგანი აღწევს ორი ათას გრადუსს.

ყველაზე კარბიდები ქიმიურად ინერტული და ურთიერთქმედება მცირე რაოდენობის ნივთიერება. ისინი არ იხსნება ნებისმიერ გამხსნელებში. თუმცა, ურთიერთქმედება შეიძლება ჩაითვალოს დათხოვნის წყლით, განადგურების ობლიგაციები და ფორმირების რკინის ჰიდროქსიდის და ნახშირწყალბადების.

ამ უკანასკნელს რეაქცია, და ბევრი სხვა საინტერესო ქიმიური რეაქცია ჩართვის კარბიდები განხილული იქნება შემდეგი განყოფილება.

ქიმიური თვისებები

თითქმის ყველა კარბიდები ურთიერთქმედება წყალი. ზოგიერთი - ადვილად და გათბობის გარეშე (მაგალითად, კალციუმის კარბიდი), და ზოგიერთი (მაგ Karbid Kremniya) - წყლის ორთქლის გაცხელების 1800 გრადუსი. აქტიურობა დამოკიდებულია იმაზე, თუ ბუნების კომუნიკაციის mix, რომელიც ჩვენ განვიხილავთ შემდეგ. In რეაქცია წყლით წარმოების სხვადასხვა ნახშირწყალბადები. ეს ხდება იმიტომ, რომ წყალბადის შეიცავს წყალი, დაკავშირებულია ნახშირბადის კარბიდი. იმისათვის, რომ გავიგოთ, რა ხდება, ნახშირწყალბადების (როგორც შეიძლება მოხდეს, როგორც შეზღუდვის და უჯერი ნაერთი), შესაძლებელია, ეფუძნება valence ნახშირბადის შეიცავს დაწყებული მასალა. მაგალითად, თუ ჩვენ გვაქვს კალციუმის კარბიდი, რომლის ფორმულა CAC _2, ჩვენ ვხედავთ, რომ იგი შეიცავს C ₂ ^2- ion. აქედან გამომდინარე, ეს არის გამორიცხული, რომ ანიჭებენ ორი წყალბადის იონის ბრალდებით +. აქედან გამომდინარე, ჩვენ მიიღოს ნაერთი C ₂ H ₂ - acetylene. ანალოგიურად საწყისი ნაერთის როგორიცაა ალუმინის კარბიდი, რომლის ფორმულა Al ₄ C _3, ჩვენ CH _4. რატომ არ C ₃ H _12, თქვენ ეკითხებით? მას შემდეგ, რაც ion აქვს ბრალდებით 12. ის ფაქტი, რომ მაქსიმალური რაოდენობის წყალბადის ატომები განისაზღვრება ფორმულით 2n + 2 სადაც n - ნომერი ნახშირბადის ატომები. აქედან გამომდინარე, მხოლოდ ნაერთი ფორმულა C ₃ H ₈ (პროპან) შეიძლება არსებობდეს როგორც ion ბრალდებით 12 იყოფა სამ ion ბრალდებით 4, რომლებიც აწარმოებენ, როდესაც ერთად პროტონებისა მეთანის მოლეკულა.

საინტერესო კარბიდები ჟანგვის რეაქცია. ისინი შეიძლება მოხდეს როგორც ნარევები, როდესაც დაუცველებს ძლიერი ჟანგვის აგენტები და ჩვეულებრივი იწვის ჟანგბადის ატმოსფეროს. თუ ყველაფერი ნათელია ჟანგბადის: მიღებული ორი okisda, მაშინ სხვა დამჟანგავებთან საინტერესო. ყველაფერი დამოკიდებულია ბუნების რკინის წარმოადგენენ კარბიდი, ისევე როგორც ბუნების ოქსიდანტური. მაგალითად, Karbid Kremniya, რომლის ფორმულა SiC, რეაგირებს ნარევი აზოტის და hydrofluoric მჟავები, აყალიბებს hexafluorosilicic მჟავის ნახშირორჟანგი. და იმავე რეაქციას, მაგრამ მხოლოდ ერთი აზოტმჟავას, ვიღებთ სილიციუმის ოქსიდი და ნახშირორჟანგი. By ჟანგვის აგენტები ასევე მოიცავს ჰალოგენები და chalcogens. მათ რეაგირება ნებისმიერი კარბიდი, რეაქცია ფორმულა დამოკიდებულია მისი სტრუქტურა.

რკინის კარბიდი ფორმულა, რომელიც ჩვენ შეისწავლა - არა მხოლოდ წარმომადგენლები ამ კლასის ნაერთების. ახლა ჩვენ უფრო ახლოს თითოეული ინდუსტრიულად მნიშვნელოვანი ნაერთების ამ კლასში და მერე ვისაუბროთ მათი გამოყენების ჩვენი ცხოვრება.

რა კარბიდები?

გამოდის, კარბიდი, რომლის ფორმულა, მაგალითად, CAC _2, განსხვავდება მნიშვნელოვნად სტრუქტურა SiC. და განსხვავება არის, პირველ რიგში, ბუნების კავშირები შორის ატომებს. პირველ შემთხვევაში ჩვენ საქმე გვაქვს მარილი, როგორიცაა კარბიდი. ეს კლასი ნაერთების არის დასახელებული, რადგან ის რეალურად იქცევა, როგორც მარილი შესახებ, რომ შეუძლია გამიჯვნოდა შევიდა იონების. ეს იონური ბონდის არის ძალიან სუსტი, და, რაც ადვილი ჩატარება ჰიდროლიზი რეაქცია და კონვერტაციის მრავალი სხვა, მათ შორის ურთიერთქმედების იონების.

კიდევ ერთი, ალბათ უფრო მნიშვნელოვანია ინდუსტრიულად განიხილავს covalent კარბიდები არიან კარბიდები: როგორიცაა, მაგალითად, SiC და WC. ისინი ხასიათდება მაღალი სიმკვრივის და ძალა. და ასევე ინერტული და ცეცხლგამძლე განზავებული ქიმიკატების.

ასევე არსებობს ლითონის მსგავსი კარბიდები. პირიქით, ისინი შეიძლება ჩაითვალოს შენადნობები ლითონები ნახშირბადის. მათ შორის შეიძლება განსაზღვრული, მაგალითად, cementite (რკინის კარბიდი, რომლის ფორმულა შეიძლება იყოს განსხვავებული, მაგრამ ეს არის დაახლოებით საშუალო: Fe ₃ C), ან რკინის. მათ აქვთ ქიმიური საქმიანობაში შუალედური ხარისხი შორის იონური და კოვალენტური კარბიდები.

თითოეული ამ საქვეუწყებო სახეობის ჩვენ განვიხილავთ კლასის ქიმიური ნაერთების მისი პრაქტიკული გამოყენება. ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ როგორ და სად უნდა გამოვიყენოთ თითოეული მათგანი, ჩვენ განვიხილავთ შემდეგი განყოფილება.

პრაქტიკული გამოყენების კარბიდები

როგორც ჩვენ განვიხილეთ, covalent კარბიდები აქვს დიდი სპექტრის პრაქტიკული პროგრამა. ეს აბრაზიული ან ჭრის მასალები და კომპოზიციური მასალების გამოიყენება სხვადასხვა სფეროებში (მაგ, როგორც ერთ-ერთი მასალა, რომელიც მოიცავს სხეულის აბჯარი), და მანქანის ნაწილები და ელექტრონული ინსტრუმენტები, და გათბობის ელემენტები, და ბირთვული ენერგია. და ეს არ არის სრული სია განაცხადების ამ superhard კარბიდი.

ვიწრო განაცხადის აქვს მარილის წარმოქმნის კარბიდები. მათი რეაქცია წყლით გამოიყენება ლაბორატორიული ხერხი ნახშირწყალბადები. ეს, როგორც ეს ხდება, ჩვენ უკვე განვიხილეთ ზემოთ.

ერთად covalent metal-კარბიდები აქვს ფართო განცხადების წარმოებაში. როგორც უკვე ვთქვით, ამ სახის ლითონის კონტაქტი სათაური ნაერთების ფოლადი, რკინის და სხვა რკინის ნაერთების ნახშირბადის ჩანართებით. როგორც წესი, ლითონის ასეთი ნივთიერებების განეკუთვნება კლასს d-ლითონები. სწორედ ამიტომ, ის ტენდენცია, წარმოქმნას კოვალენტური ბმები არა, როგორც ეს იყო, შემოტანილი ლითონის სტრუქტურა.

ჩვენი აზრით, პრაქტიკული განაცხადების ზემოთ ნაერთების საკმარისზე მეტია. ახლა შევხედოთ პროცესში მათი მომზადება.

მიღების კარბიდები

პირველი ორი სახის კარბიდი, რომელიც ჩვენ განვიხილეთ, კერძოდ covalent და saltlike მომზადებული საუკეთესო ერთი მარტივი გზა: რეაგირებს ოქსიდი ელემენტს და კოქსის მაღალი ტემპერატურა. ამ ნაწილში კოქსის, რომელიც შედგება ნახშირბადის ატომი დაკავშირებულია ელემენტს შედგება ოქსიდი, კარბიდი და ფორმები. მეორე ნაწილი "მწვერვალებით up" ჟანგბადის და აყალიბებს გაზით. ასეთი პროცესი ძალიან ენერგიის მოხმარება, ვინაიდან იგი მოითხოვს მაღალ ტემპერატურაზე (ბრძანებით 1600-2500 გრადუსი) რეაქცია ზონაში.

ზოგიერთი ტიპის ნაერთების გამოყენებით ალტერნატიული რეაქცია. მაგალითად, რღვევა ნაერთი, რომელიც საბოლოო ჯამში იძლევა კარბიდი. ფორმულა რეაქცია დამოკიდებულია კონკრეტული რთული, ასე რომ განვიხილოთ ეს ჩვენ არ.

დასრულებამდე ჩვენი სტატია განვიხილავთ რამდენიმე საინტერესო კარბიდები და ვისაუბროთ მათ დეტალურად.

საინტერესო ნაერთების

ნატრიუმის კარბიდი. ფორმულა ნაერთი C ₂ Na _2. ეს შეიძლება იყოს წარმოდგენილი უფრო როგორც acetylide (ანუ პროდუქტის ჩანაცვლების წყალბადის ატომების აცეტილენის მეტი ნატრიუმის ატომები), ვიდრე კარბიდი. ქიმიური ფორმულა სრულად არ ასახავს ამ subtleties, ასე რომ, ისინი უნდა შევხედოთ სტრუქტურა. ეს არის ძალიან აქტიური ნივთიერება და ნებისმიერი კონტაქტში წყალი აქტიურად ურთიერთქმედებს, რომ შექმნან აცეტილენის და alkalis.

მაგნიუმის კარბიდი. ფორმულა: MGC _2. საინტერესო გზა მოპოვების საკმარისად აქტიური ნაერთი. ერთ-ერთი მათგანი მოიცავს აგლომერაციის მაგნიუმის ფტორს კალციუმის კარბიდი მაღალ ტემპერატურაზე. ეს შედეგები ორი პროდუქტი: კალციუმის ფტორს, და გინდა, რომ კარბიდი. ფორმულა ამ რეაქცია საკმაოდ მარტივია და შეგიძლიათ თუ გვინდა, რომ წაიკითხა სპეციალიზებული ლიტერატურა.

თუ არ ხართ დარწმუნებული, სარგებლობა მასალის შეიცავს სტატია, მაშინ მომდევნო სექციაში არის თქვენთვის.

როგორ შეიძლება ეს იყოს სასარგებლო ცხოვრებაში?

პირველ რიგში, ცოდნის ქიმიური ნაერთების არ შეიძლება ზედმეტია. ყოველთვის უკეთესი უნდა იყოს შეიარაღებული ცოდნა, ვიდრე დარჩენა გარეშე. მეორე, რაც უფრო მეტი იცით არსებობს გარკვეული ნაერთების, უკეთ მექანიზმები მათი ფორმირება და კანონები, რომელიც საშუალებას იძლევა, რომ არსებობს.

სანამ წასვლა ბოლოს, მე, მინდა რამდენიმე რჩევა შესწავლა ეს მასალა.

როგორ ვისწავლოთ ეს?

ძალიან მარტივია. ეს არის მხოლოდ ნაწილი ქიმიის. და სწავლობენ ეს შემდეგნაირად სახელმძღვანელოების ქიმია. დაწყება სკოლა ინფორმაცია და გადაადგილება, რათა უფრო მოწინავე, უნივერსიტეტის სახელმძღვანელოები და სახელმძღვანელოების.

დასკვნა

ეს თემა არ არის ისეთი მარტივი და მოსაწყენი, როგორც ჩანს ერთი შეხედვით. Chemicals ყოველთვის იქნება საინტერესო, თუ ის მიზნით.