Алкалната реакция на въглерод с метали може да доведе до различни карбиди. Чрез свързване на определени химични елементисе получават съединения, които се характеризират с висока якост. Достатъчно широко разпространениеполучи версия, наречена калциев карбид. Започва да се използва в голямо разнообразие от индустрии.
Външен вид и характеристики на техническия калциев карбид
Разглежданият състав е получен за първи път през 1862 г. Процедурата се провежда за отделяне на калций от вар, което води до бледосив състав без характеристиките на метали. В резултат на опита се получава карбид, който по-късно започва да се използва активно в производството на различни продукти.
В началото на 20-ти век калциевият карбид започва да се използва за производството на ацетилен в големи количества. Ето защо те започнаха да провеждат активни изследвания за идентифициране на по-продуктивна технология.
Техническите характеристики на материала определят широкото му разпространение. Външен видвеществото се характеризира със светлосив цвят; карбидите се произвеждат под формата на камък или прах.
Физически свойства
При избора на почти всеки материал трябва да се обърне най-голямо внимание физични свойства... За разглеждания те са както следва:
- Съединението има кристална структура.
- Точката на топене е 2300 ° C. Трябва да се има предвид, че такава фигура е характерна само за чистата композиция. Добавянето на различни примеси към състава води до факта, че точката на топене пада значително.
Трябва да се има предвид, че калциевият карбид в повечето случаи е в твърдо състояние. Освен това цветът може да варира от сив до Кафяв... Физичните свойства на калциевия карбид определят широкото му използване в голямо разнообразие от индустрии.
Химични свойства
От не малко значение са също Химични свойства... Те също се вземат предвид при нанасянето на материала. Основните характеристики включват следните качества:
- Калциевият карбид се характеризира с това, че абсорбира добре влагата. Трябва да се има предвид, че такава процедура се проявява чрез ярка химическа реакция, свързана с разлагането на дадено вещество.
- При работа с въпросния материал трябва да се има предвид, че полученият прах има дразнещ ефект върху лигавиците. В допълнение, подобна реакция може да възникне, когато кристали или прах попаднат върху повърхността на кожата. Ето защо при работа с въпросното съединение трябва да се използва респиратор и някои други защитни средства.
- Кристалите реагират активно на въздействието на други вещества, често само при нагряване. Това може да образува калциев карбонат.
- В някои случаи кристално вещество се комбинира с азот, което води до калциев цианамид.
- При нагряване може да се осъществи реакция с арсен и хлор, както и с фосфор.
Смята се, че най-важното химическо качествое податливост на разграждане при излагане на вода.
Получаване
Както беше отбелязано по-рано, калциевият карбид се използва активно в производството на голямо разнообразие от материали. Ето защо процесът на получаване на калциев карбид непрекъснато се подобрява. Характеристиките на използваните технологии включват следните точки:
- Като суровина се използва негасена вар. В повечето случаи веществото се получава от вар, но е трудно да се извърши такава процедура у дома.
- Лаймът се смесва с натрошен кокс, за да се получи хомогенна маса.
- В индустрията калциевият карбид се получава по схема, която включва нагряване на вещество до висока температура. За това се използват електронни фурни. Препоръчителната точка на топене е 1900 ° C.
- След нагряване на вещество до такава висока температура, то преминава в течно състояние. Подготвят се специални формуляри за работа.
Когато обмисляме как да се получи калциев карбид от въглерод, отбелязваме, че според установените стандарти в състава трябва да бъдат включени най-малко 80% от основното вещество. Примесите трябва да представляват не повече от 25%, което също включва въглерод. Производството на калциев оксид също генерира топлинна енергия, което трябва да се има предвид.
Транспорт и съхранение
Когато е изложен на влага, прахът от калциев карбид се разлага почти мигновено. Това произвежда ацетилен, който е запалим и експлозивен при високи концентрации. Ето защо е необходимо да се обърне доста внимание на съхранението на калциев карбид, за което често се използват кутии и специални барабани. Други функции за съхранение включват следните точки:
- Освободеният ацетилен е по-лек от въздуха и следователно се натрупва в горната част. Трябва да се има предвид, че той има наркотично действие, може да се запали спонтанно.
- При производство на голям обем вещество Специално вниманиеплатени за безопасност. За опаковане се използва специална опаковка.
- За да отворите опаковката, използвайте инструменти, които не създават искри.
- Ако веществото попадне върху кожата или лигавицата, то трябва незабавно да се отстрани. В този случай засегнатата повърхност се третира със специален крем или друго защитно и лечебно вещество.
- Съгласно установените правила транспортирането може да се извършва изключително при използване на покрит превозно средство... Доставката по въздух обаче е забранена.
Наредбите също така забраняват съхраняването на калциев карбид с други. химикалии източници на топлина. Това е така, защото получените газове могат да реагират химически с други химикали и да се запалят.
Приложение на калциев карбид
Както беше отбелязано по-рано, калциевият карбид се намира в голямо разнообразие от индустрии и често се доставя за промишлен синтез. Свойствата на калциевия карбид и реакцията, която възниква, когато се комбинира с различни вещества, определят употребата на веществото в следните случаи:
- Много синтетични компоненти, които съставляват съвременни материали, произведен на базата на въпросния компонент.
- Използва се за получаване на калциев цианамид. Подобен компонент се използва за получаване на различни химически торове. Ето защо суровините се използват за регулиране на скоростта на растеж на растенията.
- Калциевият цианамид също се получава чрез комбиниране на вещество с азот.
- В някои случаи се извършва редукция на алкални метали.
- Можете да използвате въпросната връзка в процеса на газово заваряване.
Когато разглеждаме калциевия карбид и областта на приложение, трябва да се има предвид, че подобно вещество най-често се използва за получаване на ацетилен. Подобен синтез на калциев карбид е разработен от немски учен. Сред характеристиките на този метод на приложение отбелязваме следните точки:
- Ацетиленът от карбид се получава чрез излагане на използваната суровина на вода.
- В резултат на преминаването на химическа реакция се образува необходимият газ, гасената вар се утаява.
- Трябва да се има предвид, че когато компонентите се смесват, голям бройтоплина. Следователно работата трябва да се извършва, като се вземат предвид мерките за безопасност.
- В зависимост от вида на използваната технология за обработка на суровината, от 1 килограм излизат около 290 литра газ.
- Скоростта на процедурата зависи от чистотата на използваните суровини, температурата и количеството вода.
Както показва практиката, при използване на чист карбид за хода на химическа реакция се отделят около 20 литра вол на 1 килограм суровини. Подобно количество вода е необходимо, за да се понижи реакционната температура, като по този начин се осигурява оптимални условияза работа.
Инженеринг за безопасност
При извършване на различни химична реакцияза производството на материали трябва да се спазват предпазните мерки. Както беше отбелязано по-горе, отделяните вещества могат да бъдат експлозивни. Предпазните мерки при взаимодействие с различни химикали са както следва:
- За съхранение и манипулиране е необходимо херметично място. Не се препоръчва да се извършват работи в обикновен гараж.
- Не допускайте пожар на самата суровина, както и на получените газове.
- Дори малки частици могат да причинят нараняване кожа... Ето защо работата трябва да се извършва с респиратор и защитно облекло.
- Ацетиленовите генератори се поставят изключително в добре изолирани помещения.
- Ако суровината е била използвана по време на заваряване, тогава получената шлака трябва да се изхвърля на специални места.
- При преместване на метални и други контейнери те трябва да бъдат здраво закрепени, сблъсък и падане не са разрешени. Това може да доведе до искри, които могат да експлодират.
Горната информация определя, че работата с въпросните суровини не се препоръчва да се извършва в гараж или домашен сервиз. Неспазването на технологията, липсата на необходимо оборудване и много други причини могат да доведат до искри и запалване на вещества.
Реакция на калциев карбид с вода
Въпросната суровина най-често се използва за комбиниране с вода, в резултат на което се получава ацетилен. Взаимодействието на калциевия карбид с вода причинява появата на газ с неприятна миризма и доста голямо количество различни примеси. В чиста форма такова вещество може да се получи само с многостепенното му пречистване.
Реакцията на калциев карбид с вода може да се проведе емпирично. Характеристиките на тази процедура включват следните точки:
- Като контейнер се използва бутилка от 1,5 литра.
- След като се напълни с вода, се добавят няколко парчета кристален материал.
- Ходът на реакцията води до появата на свръхналягане.
- След като калциевият карбид вече не реагира, върху бутилката се поставя горяща хартия. В резултат на взаимодействието между калциев карбид и вода се образува газ, който експлодира. В разглеждания експеримент се образува огнен облак.
Такъв експеримент е доста опасен и трябва да се проведе по безопасен начин.
В заключение отбелязваме, че разглежданият компонент в Напоследъкчесто се използва за провеждане на голямо разнообразие от експерименти. Съединението има много свойства, които трябва да се вземат предвид. Отделянето на топлина и газове е причината експериментите да се препоръчват само в индустрията.
Водородни въглеродни съединения
Химични свойства на въглерода.
При нормални условия въглеродът (особено диамантът) е много инертен и взаимодейства само с много енергични окислители. При нагряване реактивността на въглерода се увеличава. В аморфна форма въглищата и коксът горят лесно във въздуха, образувайки въглероден диоксид CO 2. При липса на кислород въглеродът се окислява само до CO. Диамантът може да гори само в чист кислород при 700 - 800 ° C. Тази способност на въглерода да се окислява при нагряване се използва при редукцията на много метали от техните оксиди.
C + 2F 2 = CF 4; C + O 2 = CO 2; 2C + O 2 = 2CO;
Въглеродът не се свързва директно с други халогени, а съответните съединения се получават индиректно. Въглеродният тетрахлорид се получава чрез пропускане на хлор през въглероден дисулфид при 60 ° C в присъствието на FeS катализатор: CS 2 + 2Cl 2 = CCl 4 + 2S.
В висока температуравъглеродът взаимодейства със сяра, азот и силиций:
C + 2S = CS2; 2C + N2 = C2N2 или (CN)2; C + Si = SiC (2000 ° C).
Въглеродът реагира с метали при високи температури, за да образува карбиди. Карбидите могат да се получат и чрез взаимодействие на въглища с метални оксиди:
3C + CaO = CaC 2 + CO.
Въглеродът взаимодейства като редуциращ агент с оксидите на други метали при нагряване: C + 2PbO = 2Pb + CO 2.
Въглеродът се разтваря само в окислителни киселини при нагряване:
C + 2H2SO4 (конц.) = CO2 + 2SO2 + 2H2O;
C + 4HNO 3 (конц.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O.
Въглеводородите са доста стабилни, тъй като припокриването на малки валентни орбитали е голямо, разликата в електроотрицателността на въглерода и водорода е малка, следователно силна ковалентни връзки S − N.
Директният синтез на метан (най-простият въглеводород) може да се извърши само в присъствието на катализатор, например фино диспергиран никел. Разнообразието от въглеводородни съединения се обяснява със способността на въглерода да образува безкрайни линейни и разклонени вериги (-C-C-,> C = C< и −C≡C−) замыканию их в циклы с одинарными или кратными связями между атомами углерода как в гомоатомных, так и в гетероатомных соединениях (ароматические соединения с делокализованными π-связями).
Самият метан не реагира с вода, киселини и основи; той взаимодейства с кислород само при запалване. Ненаситените въглеводороди са по-реактивни от метановите въглеводороди. Техните примеси могат да причинят спонтанно запалване на блатен газ (метан) в естествени условия.
С по-малко електроотрицателни елементи въглеродът образува съединения, наречени карбиди. Те могат да бъдат разделени на 3 групи.
Йонно-ковалентни карбиди (подобни на сол) -те включват метаниди и ацетилениди. метанидимогат да се разглеждат като производни на метана, съдържащи C-4 йона, например берилиев карбид Be 2 C или алуминиев карбид Al 4 C 3. Той е огнеупорен кристални веществакоито реагират с разредени киселини за освобождаване на метан:
Al 4 C 3 + 12HCl = 4AlCl 3 + 3CH 4.
Ацетилениди- ацетиленовите производни от състава M +1 2 C 2, M +2 C 2 и M +3 2 (C 2) 3, съдържат C 2 -2 йона (където M са s- и d-метали от група I и II периодична системаили Al +3). Ацетиленидите детонират дори в суха форма, разлагат се с вода и разредени киселини:
CaC 2 + 2H 2 O = Ca (OH) 2 + C 2 H 2.
Солеподобните карбиди се получават чрез взаимодействие на метални оксиди с графит при високи температури:
CaO + 3C = CaC 2 + CO; 2 Al 2 O 3 + 9C = Al 4 C 3 + 6CO.
Ацетиленидите могат да бъдат получени чрез замяна на ацетилен със сол на съответния метал.
Металоподобни карбиди- това са карбиди на d-метали от IV - VIII групи с нестехиометричен състав, който варира в широки граници; проявяват метални свойства: метален блясък, висока твърдост, високи точки на топене. Карбидите на титан, ванадий, ниобий, молибден и волфрам също се характеризират с висока устойчивост на корозия.
Металоподобните карбиди се получават чрез директно взаимодействие на метали или техните оксиди с въглерод в електрически пещи при високи температури:
3Fe + C = Fe 3 C; V 2 O 5 + 7C = 2VC + 5CO.
Карбидите от състава M 3 C (където металът има малък радиус) са термично и химически по-малко стабилни, например, те се разлагат с разредени киселини, отделяйки смес от въглеводороди с доста дълги вериги.
Ковалентни карбидис атомна кристална решетка - B 4 C и SiC - продукти на частично заместване на въглеродните атоми в диамантената структура с борни или силициеви атоми. Борният карбид е много твърд, драска диаманта и е достатъчно химически инертен. Карборундът по твърдост е близък до диаманта, но по-крехък, химически устойчив и окислен от кислород само при температури над 1000 ° C. При сливане с алкали в присъствието на кислород, карборундът се разпада, за да образува карбонат и силикат. SiC се разтваря само в смес от концентрирани флуороводородна и азотна киселини, в царска вода.
Такива карбиди се получават в електрически пещи при много високи температури от смеси съответно на SiO 2 или B 2 O 3 с кокс, графит или сажди.
Приложение.Металните карбиди придават твърдост и устойчивост на износване на стоманите и чугуните. Волфрамовите и танталовите карбиди се използват за направата на режещи инструменти и производството на свръхтвърди сплави. Карборундът се използва като абразивен материал, като компонент на огнеупорни материали, като съпротивителни пръти в електрически нагревателни устройства.
Карбид за заваряване - в началото на 80-те години дори малко парче от това вещество беше истинско съкровище. Собственикът му издигна статута си на „вътрешен двор” до височината на най-близката многоетажна сграда. Но нашето поколение порасна и погледна много неща от различен ъгъл. Включително калциев карбид. И сега вече не е съкровище, а източник на ацетилен за машина за газово заваряване.
Как се използва калциевият карбид?
Няма да даваме рецепта за карбидна бомба. Интересуваме се от "гражданската" употреба на този материал във формат "карбид-заваряване". Тази схема за използване на карбид включва контролирано накисване на това вещество в запечатан контейнер, последвано от събиране на хидратиращия продукт - запалимия ацетиленов газ.
Самият процес на използване на калциев карбид е както следва:
- Карбидните парчета се зареждат в кошницата. Освен това оптималният размер на парчетата е 8 сантиметра в диаметър. Такива "камъни" ще осигурят оптималния режим за генериране на ацетилен. Но карбидният прах не може да се използва в генератора - камъчета с диаметър по-малък от 2 милиметра освобождават газ почти мигновено, което води до риск от експлозивно намаляване на налягането на устройството.
- Кошницата се поставя в предварително напълнен с вода апарат, чието гърло е затворено с капак-траверс с винт за кръстосано подаване.
- Чрез завъртане на маховика на перката вие потапяте карбидната кошница във вода и стартирате процеса на генериране на ацетилен. Освен това грубият калциев карбид - за заваряване, припомняме отново, имате нужда от точно този вид вещество - започва да се "топи" постепенно и, като увеличавате или намалявате дълбочината на потапяне, можете да контролирате интензивността на генерирането на запалим газ, поддържайки необходимото ниво на налягане в горелката на заваръчната машина.
По този начин можем да кажем, че карбидът при заваряването играе ролята на твърдо "гориво", което захранва генератора на ацетилен. И без това вещество използването на ацетиленови горелки би било много трудно.
В крайна сметка контейнер под налягане (цилиндър), напълнен с горимо вещество, е много труден за транспортиране. И достатъчно е да поставите бучки карбид в желязна кутия, да я затворите със запечатан капак и да го транспортирате на произволно разстояние, като поддържате нулево съдържание на влага в материала.
Всъщност безопасността при транспортиране и ниската цена на карбид за заваряване, чийто килограм отделя до 250 литра ацетилен, поддържат тази архаична технология за свързване на метали дори в нашето време на високи технологии. Съгласете се: мобилна заваръчна машина или горелка, която работи почти на твърди горива, изглежда повече от привлекателна. Освен това разглобеният генератор е абсолютно безопасен.
Въпреки това, работата с карбид изисква спазване на някои правила за безопасност. В крайна сметка този материал принадлежи към доста опасни вещества.
Мерки за безопасност с калциев карбид
За "заредени" ацетиленови генератори важат същите правила, както при работа с други експлозивни бутилки. Тоест генераторът на ацетилен трябва да се държи вътре изправено положение, като се използва само ако няма видими повреди по корпуса (вдлъбнатини, пукнатини и др.).
Освен това генераторите на ацетилен не могат да се използват в мазета или лошо проверени помещения. В крайна сметка този запалим газ може да избухне от най-малката искра. Следователно калциевият карбид трябва да бъде защитен от контакт дори с атмосферна влага.
Неизползваният карбид, отстранен от кошницата на генератора след края на заваряването, се хвърля в специален бункер. Повторна употребаНе се допуска "замърсен" материал.
И, да, в близост до генератора на ацетилен е строго забранено: пушене, използване на мелница за рязане на детайли, включване на машината за електродъгово заваряване, палене на огън или просто запалване на горелката на същата машина. Отдалечете се на поне 10 метра от зоната на заваряване.
Между другото, минималната дължина на маркуча от генератора до горелката е точно 10 метра.
В света са известни много различни химични съединения: от порядъка на стотици милиони. И всички те като хора са индивидуални. Невъзможно е да се намерят две вещества, които да имат еднакви химични и физични свойства с различен състав.
Едно от най-интересните неорганични вещества, които съществуват в белия свят, са карбидите. В тази статия ще обсъдим тяхната структура, физични и химични свойства, приложения и ще анализираме тънкостите на тяхното приготвяне. Но първо, малко за историята на откритието.
История
Металните карбиди, чиито формули ще дадем по-долу, не са естествени съединения. Това се дължи на факта, че техните молекули са склонни да се разпадат при взаимодействие с вода. Ето защо тук си струва да говорим за първите опити за синтезиране на карбиди.
От 1849 г. има споменавания за синтеза на силициев карбид, но някои от тези опити остават неразпознати. Мащабното производство започва през 1893 г. от американския химик Едуард Ачесън, използвайки метода, който по-късно е кръстен на него.
Историята на синтеза на калциев карбид също не се отличава с голямо количество информация. През 1862 г. немският химик Фридрих Вьолер го получава чрез нагряване на стопени цинк и калций с въглища.
Сега нека преминем към по-интересните раздели: химични и физични свойства. В крайна сметка именно в тях се крие цялата същност на използването на този клас вещества.
Физически свойства
Абсолютно всички карбиди се различават по своята твърдост. Например, едно от най-твърдите вещества е волфрамовият карбид (9 от 10 възможни точки). Освен това тези вещества са много огнеупорни: точката на топене на някои от тях достига две хиляди градуса.
Повечето карбиди са химически инертни и реагират с малко вещества. Те не са разтворими в никакви разтворители. Въпреки това, разтварянето може да се счита за взаимодействие с вода с разрушаване на връзките и образуване на метален хидроксид и въглеводород.
За последната реакция и много други интересни химични трансформации с участието на карбидите ще говорим в следващия раздел.
Химични свойства
Почти всички карбиди реагират с вода. Някои - лесно и без нагряване (например, а някои (например силициев карбид) - когато водната пара се нагрява до 1800 градуса. Реактивността зависи от естеството на връзката в съединението, за което ще говорим по-късно. вода , се образуват различни въглеводороди.Това се случва, защото съдържащият се във водата водород се комбинира с въглерода в карбида.Например, ако имаме калциев карбид, чиято формула е CaC 2, виждаме, че съдържа йон C 2 2- . Следователно към него могат да бъдат прикрепени два водородни йона със заряд +. Така получаваме съединението C 2 H 2 - ацетилен. По същия начин от съединение като алуминиев карбид, чиято формула е Al 4 C 3, получаваме CH 4. Защо не C 3 H 12, питате? Все пак йонът има заряд 12-. Факт е, че максимална сумаводородните атоми се определя с формулата 2n + 2, където n е броят на въглеродните атоми. Това означава, че може да съществува само съединение с формула C 3 H 8 (пропан) и този йон със заряд 12- се разпада на три йона със заряд 4-, които дават, когато се комбинират с протони, молекула на метан .
Реакциите на окисление на карбидите представляват интерес. Те могат да възникнат както при излагане на силни смеси от оксиданти, така и при обикновено изгаряне в кислородна атмосфера. Ако всичко е ясно с кислорода: получават се два оксида, тогава с други оксиданти е по-интересно. Всичко зависи от естеството на метала, който е част от карбида, както и от естеството на окислителя. Например, силициевият карбид, чиято формула е SiC, взаимодейства с азотна смес и образува хексафлуоросилициева киселина с отделянето на въглероден диоксид. И когато провеждаме същата реакция, но само с една азотна киселина, получаваме въглероден диоксид. Халогените и халкогените също могат да бъдат класифицирани като окислители. Всеки карбид взаимодейства с тях, формулата на реакцията зависи само от неговата структура.
Металните карбиди, чиито формули разгледахме, далеч не са единствените представители на този клас съединения. Сега ще разгледаме по-отблизо всяко от индустриално важните съединения от този клас и след това ще поговорим за тяхното приложение в живота ни.
Какво представляват карбидите?
Оказва се, че карбидът, чиято формула, да речем, CaC 2, се различава значително по структура от SiC. И разликата е преди всичко в естеството на връзката между атомите. В първия случай имаме работа с подобен на сол карбид. Този клас съединения е наречен така, защото всъщност се държи като сол, тоест е в състояние да се дисоциира на йони. Тази йонна връзка е много слаба, което улеснява извършването на много други трансформации, включително взаимодействия между йони.
Други вероятно са по-индустриални важни видовекарбидите са ковалентни карбиди: като например SiC или WC. Отличават се с високата си плътност и здравина. Те също така са огнеупорни и инертни към разредени химикали.
Има и металоподобни карбиди. По-скоро те могат да се разглеждат като сплави на метали с въглерод. Сред тях може да се разграничи например циментит (железен карбид, чиято формула е различна, но средно е приблизително еднаква: Fe 3 C) или чугун. Те имат химическа активност, междинна по степен между йонни и ковалентни карбиди.
Всеки от тези подвидове от класа химични съединения, които обсъждаме, има свое практическо приложение. Как и къде се прилага всеки от тях, ще говорим в следващия раздел.
Практическо приложение на карбиди
Както обсъдихме, ковалентните карбиди имат най-голям обхват практически приложения... Това са абразивни и режещи материали и композитни материали, използвани в различни области (например като един от материалите, които съставляват бронежилетката), и авточасти, и електронни устройства, и нагревателни елементи, и ядрена енергия... А това е далеч от пълен списъкприложения на тези свръхтвърди карбиди.
Най-тясното приложение е за солеобразуващи карбиди. Тяхната реакция с вода се използва като лабораторен метод за производство на въглеводороди. Вече обсъдихме как става това по-горе.
Заедно с ковалентните имат металоподобни карбиди най-широко приложениев индустрията. Както вече казахме, подобен металоподобен тип съединения, които обсъждаме, са стомани, чугуни и други метални съединения с въглеродни включвания. По правило металът, открит в такива вещества, принадлежи към класа d-метали. Ето защо той не е склонен да образува ковалентни връзки, а по-скоро да прониква в структурата на метала.
Според нас горните съединения имат повече от достатъчно практически приложения. Сега нека да разгледаме процеса на получаването им.
Получаване на карбиди
Първите два вида карбиди, които разгледахме, а именно ковалентни и солеподобни, най-често се получават с един по прост начин: чрез реакция на елементен оксид и кокс при висока температура. В този случай част от кокса, състояща се от въглерод, се комбинира с атом на елемента в състава на оксида и образува карбид. Другата част "поема" кислород и образува въглероден окис. Този метод е много енергоемък, тъй като изисква поддържане на висока температура (около 1600-2500 градуса) в реакционната зона.
За получаване на някои видове съединения се използват алтернативни реакции. Например, разлагането на съединение, което в крайна сметка произвежда карбид. Реакционната формула зависи от конкретното съединение, така че няма да я обсъждаме.
Преди да завършим нашата статия, нека да обсъдим няколко интересни карбида и да поговорим за тях по-подробно.
Натриев карбид. Формулата на това съединение е C2Na2. Това може да се разглежда по-скоро като ацетиленид (тоест продукт от заместването на натриеви атоми с водородни атоми в ацетилена), отколкото като карбид. Химична формулане отразява напълно тези тънкости, така че те трябва да се търсят в структурата. Това е много активно вещество и при всеки контакт с вода много активно взаимодейства с него с образуването на ацетилен и алкали.
Магнезиев карбид. Формула: MgC 2. Интересни са методите за приготвяне на това доста активно съединение. Един от тях включва синтероване на магнезиев флуорид с калциев карбид при висока температура. В резултат на това се получават два продукта: калциев флуорид и необходимият ни карбид. Формулата за тази реакция е доста проста и, ако желаете, можете да се запознаете с нея в специализираната литература.
Ако не сте сигурни в полезността на материала, представен в статията, тогава следващият раздел е за вас.
Как това може да бъде полезно в живота?
Е, първо, познаването на химичните съединения никога не може да бъде излишно. Винаги е по-добре да си въоръжен със знание, отколкото да останеш без него. Второ, колкото повече знаете за съществуването на определени съединения, толкова по-добре разбирате механизма на тяхното образуване и законите, които им позволяват да съществуват.
Преди да преминем към края, бих искал да дам някои препоръки за изучаване на този материал.
Как да го изучавам?
Много просто. Това е само част от химията. И трябва да се изучава в учебниците по химия. Започнете с училищна информация и преминете към по-задълбочени, от университетски учебници и справочници.
Заключение
Тази тема не е толкова проста и скучна, колкото изглежда на пръв поглед. Химията винаги може да стане интересна, ако откриете целта си в нея.
Карбидите са съединения на метали и неметали с въглерод. Обикновено в такива съединения въглеродът има по-голяма електроотрицателност от втория елемент, което прави възможно изключването на оксиди, халогени и други въглеродни съединения от групата.
Това са твърди огнеупорни вещества, нелетливи и неразтворими. По принцип те имат различни свойства: някои, например златен карбид, могат да експлодират, когато се опитват да го излеят, а някои от съединенията, например бор, цирконий, титан, силиций и волфрам, превъзхождат по твърдост на диаманта и не са податливи на действието на киселини и разтворители.
Справка по история
Първото необичайно въглеродно съединение, подобно на карбида, е получено в началото на XIXвек от англичанина Дейви. Беше калиев карбид. Тогава през 1863 г. е открит нестабилен меден карбид, 15 години по-късно - железен карбид.
Официални връзки "Появил се" едва в края на 19 век- пръст в тях имаше французинът Анри Моасон. Той прави връзки с помощта на волтова дъга в електрическа фурна, която сам изобретява. За това са използвани въглен, нагрят до нажежаема жичка, чисти метали и техните оксиди.
Въпреки това, няколко години преди Moisson, минералът когенит, смес от карбиди на кобалт, желязо и никел, е открит в метеоритите. В известен смисъл тази находка помогна да се отговори на въпроса "Какво са карбидите?"
Свойства на връзката
Подобно на други елементи, карбидите имат определен набор от свойства, които ги правят популярен материал на пазара на строителството и машиностроенето.
В зависимост от метала и неметала елементите имат различни свойства, които се променят в зависимост от изходните данни.
Видове карбиди
Всички вещества могат да бъдат разделени на три групи:
От своя страна йонните съединения се разделят на:
- метаниди- обикновено прозрачни, безцветни, разлагат се в разредени киселини и вода и образуват метан. Те включват магнезий, алуминий и берилиев карбид.
- Ацетилениди- активно се хидролизират и образуват ацетилен или етин. Най-известният е калциевият карбид.
Приложение
Елементите се използват за придаване на чугун и различен видтвърдост на стоманите, за да се увеличи тяхната износоустойчивост. Волфрамовите и титанови карбиди, като най-твърдите и огнеупорни варианти, се използват за производството на режещи инструменти, както и за производството на свръхтвърди материали. Поради добрите си химични и физични свойства, веществата се използват като съставка на огнеупорни материали, съпротивителни пръти на електрически нагревателни устройства и като абразивен материал.
Калциевият карбид се нарича още заваръчен карбид. Той е идеален за заваръчни приложения: при контакт с вода отделя ацетилен, летлив газ, който е в основата на кислородно заваряване, метализиране, рязане и спояване.