химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

лить ковалентные, ионно-ковалент-ные и металлические карбиды.

Ковалентные карбиды кремния SiC и бора В4С — полимерные вещества. Они характеризуются очень высокой твердостью, тугоплавкостью и химической инертностью. В качестве простейшего ковалент-ного карбида можно рассматривать метан СН4. Его молекула (см. рис

428

50) имеет тетраэдрическую форму (d = 0,1093 нм, и = 0), что отвечает электронной конфигурации

Метан — бесцветный, не имеющий запаха газ (т.пл. —182,49 °С, т.кип. —161,56 °С), химически весьма инертен вследствие валентной и координационной насыщенности молекулы. На него не действуют кислоты и щелочи. Однако он легко загорается; его смеси с воздухом чрезвычайно взрывоопасны. Метан — основной компонент природного (60—90%) рудничного и болотного газа. Содержится в виде клатрагов в земной коре. В больших количествах образуется при коксовании каменного угля. Богатые метаном газы используются как высококалорийное топливо и сырье для производства водяного газа.

углеводороды водорода:

Пероксид

Углерод образует многообразные перкарбиды. Вследствие высокой прочности гомоцепей из атомов углерода перкарбиды многообразнее пероксидов и пернитридов. В качестве простейших представителей перкарбидов можно формально рассматривать некоторые простейшие

изоэлектронные аналоги пероксида и пернитридов

Пернитриды Перкарбиды Характер гибриди-

Б—С-С-

этан

зации орбиталей атома Э (О, N, С)

пероксид водорода

Н——N—N——Н

гидразин

.С=0

ЧН Н-

ДИИМИд

sp

Н-СНС-Н

ацетилен

Этан С2Нб, зтилеи С2Н4 и ацетилен С2Н2 в обычных условиях

СС

газы. Вследствие высокой прочности связи C2He (J5( = 347 кДж/моль), С2Н„ (Есс = 598 кДж/моль) и С2Н2' (Е

СС

429

= 811 кДж/моль) в отличие от Н2О2, N2H4 и в особенности N2H2 вполне устойчивы и химически малоактивны.

Расстояния d при одинарной, двойной и тройной связях между атомами L/C

углерода равны 0,154, 0,135 и 0,120 нм соответственно. В зависимости от типа гибридизации валентных орбиталей атома углерода длина связи СН составляет: 0,1093 нм (*р3-гибридизация), 0,1071 нм («^-гибридизация), 0,1057 нм (sp-гибридизация). Межъядерное расстояние в ионе С|" составляет 0,119—

0,124 нм.

Ионно—ковалентные карбиды — это кристаллические солеподобные вещества. При действии воды или разбавленной кислоты они разрушаются с выделением углеводородов. Поэтому карбиды подобного типа можно рассматривать как производные соответствующих углеводородов.

В качестве производных метана — метаиидов — можно рассматривать карбиды Ве2С (т.пл. 2150 °С) и А14С3 (т.пл. 2800 °С). Это тугоплавкие кристаллические вещества. Согласно рентгеноструктурным исследованиям в их кристаллах атомы углерода между собой не связаны. Метаниды разлагаются водой, выделяя метан: А14С3(к) + 12НгО(ж) = 4А1(ОН)3(к) + ЗСН4(г), AG°2!j6 = -1770 кДж

Из солеподобных перкарбидов относительно лучше изучены ацети-

? 1 » 2 t 3

лиды типа М2С2, МС2 и М2(С2)3.

Ацетилиды наиболее характерны для s~ и ^-элементов I и II группы, а также для алюминия.

Ацетилиды образуются по обменным реакциям в растворах

2AgN03 4- Н2С2 = Ag2C2 + 2HN03 или непосредственным взаимодействием С2Н2 с некоторыми металлами при нагревании:

2А1 + ЗН2С2 = А12(С2)3 + ЗН2 ? Zn + Н2С2 = ZnC2 + Н2 Имеющий наибольшее значение ацетилид кальция СаС2 (обычно называемый карбидом) получают нагреванием СаО с углем в электропечах:

СаО + ЗС = СаС2 + СО, ДЯ°298 = 462 кДж, Д5"298 = 228 Дж/К 430

Ацетилиды более или менее легко разлагаются водой

СаС2 + 2Н20 = Са(ОН)2 + С2Н2

с образованием ацетилена. Эта реакция используется в технике для получения ацетилена.

В ряду F—О—N—С повышается способность к образованию соединений с делокализованной связью, вплоть до металлической. Металлическими являются карбиды (^-элементов IV—VIII групп. Карбиды этого типа представляют собой соединения включения: в них атомы углерода занимают октаэдрические пустоты в гаютноупакованных структурах атомов металлов. Металлические карбиды весьма разнообразны. Чаще всего встречаются карбиды среднего состава МС (ТЮ, ZrC, HfC, VC, NbC, TaC), M2C (Мо2С, W2C), М3С (Мп3С, Fe3C, С03С). Эти карбиды проявляют металлические признаки: металлический блеск, высокую электрическую проводимость, уменьшающуюся с повышением температуры, легкость образования твердых растворов с металлами и др. Состав карбидов ^-элементов изменяется в широких пределах. Например, в зависимости от условий получения карбиды титана и ванадия имеют состав

TiCo,i6-i,o и VCo,58-i,o-

Карбиды rf-элементов обладают высокой твердостью, жаропрочностью, обычно более высокой температурой плавления, чем исходные металлы, например:

Металл Ti Zr Hf V Nb Та Mo W Mn Fe

Т. пл., °C 1668 1852 2200 1919 2460 3000 2620 3380 1244 1539

Карбид TiC ZrC HfC VC NbC TaC Mo2C W2C Mn3C Fe3C

Т. пл., °C 3150 3580 3670 2800 3500 3880 2690 2800 1520 1650

Карбиды состава MC (TiC, VC, NbC) и M2C (Mo2C, W2C) наряду с исключительной жар

страница 128
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кресло 993 low
урна - пепельница с гасителем для окурков.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.04.2017)