카바이드

Carbide
심비안 OS를 대상으로 하는 소프트웨어 개발 도구는 Carbide.c++를 참조하십시오.공작기계에서 일반적으로 사용되는 금속성 화합물에 대해서는 텅스텐 카바이드(Tungsten carbide)를 참조한다.웨스트버지니아의 마을에서는 웨스트버지니아주 웨첼 카운티의 카바이드에 대해 알아보세요.
티타늄탄화물의 격자구조

화학에서 탄화물은 보통 탄소와 금속으로 구성된 화합물을 묘사한다.야금에서는 탄화수화물이나 탄화수소가 금속 조각에 카바이드 코팅제를 생산하는 과정이다.[1]

중간/금속 탄화물

텅스텐 카바이드 엔드 밀

그룹 4, 5, 6 전환 금속(크롬 제외)의 탄화물은 흔히 중간 화합물로 설명된다.[2]이 탄화물은 금속성을 가지고 있으며 내화성이 있다.어떤 것은 결정 결함으로 인해 발생하는 다양한 탄화물의 비스토리히메트리 혼합물로서 다양한 스토이치메트리 범위를 나타낸다.티타늄 카바이드와 텅스텐 카바이드 등 일부는 산업적으로 중요하며 절삭공구의 금속을 코팅하는 데 사용된다.[3]

오랜 관점은 금속 원자의 반경이 약 135 pm 이상일 때, 탄소 원자가 촘촘한 금속 격자 안의 옥타헤드 간극에 적합하다는 것이다.[2]

  • 금속 원자가 입방체로 밀접하게 포장된 경우(ccp), 모든 팔면체간극을 탄소로 채우면 암염구조로 1:1의 확률 측정이 달성된다.
  • 금속 원자가 육각형 근접포장된 경우(hcp) 팔면체간극이 금속 원자 층의 양쪽에 서로 바로 마주보고 있기 때문에 이 중 하나만 탄소로 채우면2 CdI 구조로 2:1의 확률계가 달성된다.

다음 표는[2][3] 금속과 그 탄화물의 실제 구조를 보여준다. (N.B. 바나듐, 니오비움, 탄탈룸, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐이 채택한 체 중심 입방 구조물은 촘촘하게 포장된 격자가 아니다.)표기법 "h/2"는 위에서 설명한2 MC형 구조를 말하며, 실제 구조물에 대한 대략적인 설명에 불과하다.순수 금속 "흡수" 탄소 원자의 격자는, 비록 탄소 원자가 밀접하게 포장된 금속 격자의 팔면 중간부에 들어맞는 것은 기술적으로는 맞지만, 카바이드의 금속 원자 격자 포장과는 다르기 때문에, 단순한 견해는 사실이 아니라고 볼 수 있다.

금속 순수 금속의 구조 메탈릭
반지름(pm)		 MC
금속 원자 포장		 MC구조 M2C
금속 원자 포장		 MC구조2 기타탄화물
티타늄 hcp 147 ccp 암염
지르코늄 hcp 160 ccp 암염
하프늄 hcp 159 ccp 암염
바나듐 bcc 134 ccp 암염 hcp h/2 V4C3
니오븀 bcc 146 ccp 암염 hcp h/2 Nb4C3
탄탈룸 bcc 146 ccp 암염 hcp h/2 Ta4C3
크롬 bcc 128 CRC236, CRC3,
CRC73, CRC32
몰리브덴 bcc 139 육각형의 hcp h/2 모씨32
텅스텐 bcc 139 육각형의 hcp h/2

오랜 시간 동안 비스토리히메트릭 페이즈는 인터스펙터의 무작위 채움으로 정렬되지 않는 것으로 생각되었지만, 짧고 긴 범위 순서가 감지되었다.[4]

철은 다수의 탄화수소, FeC3, FeC73, FeC를2 형성한다.가장 잘 알려진 것은 스틸로 존재하는 시멘트이트 FeC이다3.이러한 탄화물은 간성 탄화물보다 반응성이 높다. 예를 들어, Cr, Mn, Fe, Co, Ni의 탄화물은 모두 희석산에 의해 가수 분해되고 때로는 물에 의해 수소와 탄화수소의 혼합물을 만든다.이 화합물들은 불활성 중간물질과 보다 반응성이 높은 소금과 같은 탄화물과 특징을 공유한다.[2]

납과 주석과 같은 일부 금속은 어떤 상황에서도 탄화물을 형성하지 않는 것으로 여겨진다.[5]그러나 2차원 도체인 혼합 티타늄-틴 카바이드도 존재한다.[6]

탄화물의 화학적 분류

탄화물은 일반적으로 다음과 같이 화학 결합 유형에 따라 분류할 수 있다.

  1. 소금과 같은 (이온성),
  2. 공밸런스 화합물,
  3. 간성간 화합물
  4. 전환 금속 탄화물.

예를 들어, 각각 주요 산업 용도에 사용되는 칼슘 카바이드(CaC2), 실리콘 카바이드(SiC), 텅스텐 카바이드(WC; 흔히 기계 공구를 언급할 때 간단히 카바이드라고 함), 시멘타이트(FeC3) 등이 있다.[2]이온 카바이드의 명칭은 체계적이지 않다.

소금성/염수성/이온성 탄화물

소금과 같은 탄화물은 알칼리 금속, 알칼리성 접지 금속과 스칸듐, 이트리움, 란타넘 등 그룹 3 금속과 같은 높은 전기적 원소로 구성된다.그룹 13의 알루미늄은 탄화물을 형성하지만 갈륨, 인듐, 탈륨은 그렇지 않다.이러한 물질은 메탄니드 또는 메탄가이드에서 종종 "C4−"로 묘사되는 격리된 탄소 중심, 아세틸라이드에서 2원자 단위 "C2−
2" 및 아일라이드에서 3원자 단위 "C"를4−
3 특징으로 한다.[2]칼륨과 흑연의 증기로 제조된 흑연 중간화합물 KC와860 C의 알칼리 금속 유도체는 보통 카바이드로 분류되지 않는다.[7]

메타니데스

메탄화물은 메탄을 생성하는 물에서 분해되는 경향으로 구분되는 탄화물의 하위 집합이다.세 가지 예로는 알루미늄 카바이드 ALC
4
3, 마그네슘 카바이드 MgC
2[8] 및 베릴륨 카바이드 BecC가
2 있다.

전이 금속 탄화물은 식염수 탄화물이 아니지만 물과의 반응은 매우 느리고 대개 무시된다.예를 들어, 표면 다공성에 따라 티타늄 카바이드의 5~30개의 원자층이 가수 분해되어 반응의 포화에 따라 주변 조건에서 5분 이내에 메탄을 형성한다.[9]

이러한 맥락에서 메타나이드(methanide)는 사소한 역사적 명칭이라는 점에 유의한다.IUPAC 체계적 명명 규칙에 따르면, NaCH와3 같은 화합물은 메틸소듐이라고 종종 불리지만, "메타니드"라고 불릴 것이다.[10]

아세틸리데스 / 에티니데스

탄화칼슘

여러 개의 탄화물은 두 탄소 원자 사이에 삼중 결합을 갖는 아세틸라이드 음이온 C2–
2(과산화물과 유추하여 페르카르비드라고도 함)의 염으로 가정한다.알칼리 금속, 알칼리성 접지 금속, 란타노이드 금속은 아세틸라이드를 형성한다. 예를 들어 카바이드 NaC22, 카바이드 CaC2, LaC2.[2]란타니드는 또한 공식23 MC로 탄화물(sesquicarbides, 이하 참조)을 형성한다. 그룹 11의 금속 또한 구리(I) 아세틸라이드와 은 아세틸라이드와 같은 아세틸라이드를 형성하는 경향이 있다.스토이치측정 MC와2 MC를23 가진 액티나이드 원소의 탄화물은 C의2−
2 소금과 같은 유도체로도 설명된다.

C–C 삼중 결합 길이는 CaC의2 오후 119.2(에티네와 유사)부터 LaC의2 오후 130.3, UC의2 오후 134까지이다.LaC에서의2 본딩은 여분의 전자가 C의2−
2 항균 궤도 속으로 분해되어 금속 전도를 설명하면서 La의III 관점에서 설명되어 왔다.[2]

앨리라이데스

때때로 allide라고4−
3 불리는 다원자 이온 C는 LiC와43 MgC에서23 발견된다.이온은 선형이며 CO와2 함께 등전자로 되어 있다.[2]MgC의23 C-C 거리는 133.2pm이다.[11]MgC는23 가수분해에 대해 메틸아세틸렌, CHCH3, 프로파디엔, CHCH를22 산출하는데, 이것은 C가4−
3 함유된 최초의 지표였다.

공밸런트 카바이드

실리콘과 붕소의 탄화물은 "공동탄화수소"로 설명되지만, 사실상 모든 탄소의 화합물은 어떤 공동탄화 특성을 나타낸다.실리콘 카바이드에는 두 가지 유사한 결정체가 있는데, 둘 다 다이아몬드 구조와 관련이 있다.[2]반면에, 보론 카바이드, BC는4 탄소 원자에 의해 연결된 이코사이드 붕소 단위를 포함하는 특이한 구조를 가지고 있다.이 점에서 붕소 카바이드와 붕소 농부가 풍부한 붕산염은 비슷하다.실리콘 카바이드(카보룬덤이라고도 한다)와 붕소 카바이드 모두 매우 단단한 물질이며 내화성이다.두 재료 모두 산업적으로 중요하다.보론은 또한 BC와25 같은 다른 공동의 탄화물을 형성한다.

분자탄화물

탄소-골드 코어를 포함하는 복합 [AuC6(Ph3)]62+

C가 포함된 금속 단지는 금속 카비도 단지로 알려져 있다.가장 흔한 것은 [AuC6(Pc3)] 62+(여기서 φ 또는 "Ph"는 6각형 탄소 링: 페닐 그룹)과 [FeC6(CO)]62−와 같은 탄소 중심 8각형 클러스터들이다.비슷한 종은 금속 카보닐과 초기 금속 할로겐으로 알려져 있다.[CRuCl2{P(CH611)}]32와 같은 몇 개의 단자 탄화물이 격리되었다.

Metalocarboedrynes(또는 "met-cars")는 M이 전이 금속(Ti, Zr, V 등)인 일반 공식 MC를
8
12 가진 안정적인 클러스터다.

관련자료

카바이드 외에도 관련 탄소 화합물의 다른 그룹이 존재한다.[2]

참고 항목

참조

  1. ^ Kunst, Helmut; Haase, Brigitte; Malloy, James C.; Wittel, Klaus; Nestler, Montia C.; Nicoll, Andrew R.; Erning, Ulrich; Rauscher, Gerhard (2006). "Metals, Surface Treatment". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a16_403.pub2.
  2. ^ a b c d e f g h i j k Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press. pp. 318–22. ISBN 978-0-08-022057-4.
  3. ^ a b Peter Ettmayer; Walter Lengauer (1994). "Carbides: transition metal solid state chemistry". In R. Bruce King (ed.). Encyclopedia of Inorganic Chemistry. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-93620-6.
  4. ^ C.H. de Novion; J.P. Landesman (1985). "Order and disorder in transition metal carbides and nitrides: experimental and theoretical aspects". Pure Appl. Chem. 57 (10): 1391. doi:10.1351/pac198557101391. S2CID 59467042.
  5. ^ John Percy (1870). The Metallurgy of Lead, including Desiverization and Cupellation. London: J. Murray. p. 67. Retrieved 2013-04-06.
  6. ^ Y. C. Zhou; H. Y. Dong; B. H. Yu (2000). "Development of two-dimensional titanium tin carbide (Ti2SnC) plates based on the electronic structure investigation". Materials Research Innovations. 4 (1): 36–41. doi:10.1007/s100190000065. S2CID 135756713.
  7. ^ 슈라이버와 앳킨스 — 무기 화학
  8. ^ O.O. Kurakevych; T.A. Strobel; D.Y. Kim; G.D. Cody (2013). "Synthesis of Mg2C: A Magnesium Methanide". Angewandte Chemie International Edition. 52 (34): 8930–8933. doi:10.1002/anie.201303463. PMID 23824698.
  9. ^ A. I. Avgustinik; G. V. Drozdetskaya; S. S. Ordan'yan (1967). "Reaction of titanium carbide with water". Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 6 (6): 470–473. doi:10.1007/BF00780135. S2CID 134209836.
  10. ^ Weiss, Erwin; Corbelin, Siegfried; Cockcroft, Jeremy Karl; Fitch, Andrew Nicholas (1990). "Über Metallalkyl- und -aryl-Verbindungen, 44 Darstellung und Struktur von Methylnatrium. Strukturbestimmung an NaCD3-Pulvern bei 1.5 und 300 K durch Neutronen- und Synchrotronstrahlenbeugung". Chemische Berichte. 123 (8): 1629–1634. doi:10.1002/cber.19901230807. ISSN 0009-2940.
  11. ^ Fjellvag H.; Pavel K. (1992). "Crystal Structure of Magnesium Sesquicarbide". Inorg. Chem. 31 (15): 3260. doi:10.1021/ic00041a018.