गठन, विज्ञान
कार्बाइड: सूत्र, आवेदन और गुण
लाखों-करोड़ों के आदेश: दुनिया अलग रासायनिक यौगिकों का एक बहुत जानता है। और वे सभी कर रहे हैं, लोगों की तरह, अलग-अलग हैं। यह दो पदार्थों प्रतिनिधित्व के विभिन्न प्रकार के रासायनिक और भौतिक गुण मिलान करने के लिए है, जो खोजने के लिए असंभव है।
सबसे दिलचस्प अकार्बनिक पदार्थ सफेद प्रकाश में मौजूदा में से एक carbides हैं। इस अनुच्छेद में, हम उनकी संरचना, भौतिक और रासायनिक गुणों थोड़ा के उपयोग पर चर्चा, और उनके प्राप्ति की बारीकियों देखेंगे। लेकिन पहले, खोज के इतिहास के बारे में थोड़ा।
कहानी
सूत्र के धातु carbides जो हम नीचे दे, प्राकृतिक यौगिकों नहीं हैं। यह तथ्य यह है कि उनके अणुओं पानी के साथ संपर्क में विघटित करते हैं के कारण है। इसलिए, यह carbides के पहले संश्लेषण के बारे में बात करने की कोशिश के लायक है।
1849 से शुरू सिलिकॉन कार्बाइड के संश्लेषण के लिए संदर्भ देखते हैं, हालांकि, इन प्रयासों में से कुछ न पहचाना रहते हैं। बड़े पैमाने पर उत्पादन, 1893 में शुरू हुआ अमेरिकी रसायनज्ञ एडवर्ड एचेसन विधि है कि बाद में उनका नाम दिया गया।
इतिहास कैल्शियम कार्बाइड संश्लेषण भी अलग जानकारी का एक बहुत कुछ नहीं है। 1862 में वह जर्मन रसायनज्ञ Fridrih Voler, आपस में जुड़े जस्ता और कोयले के साथ कैल्शियम हीटिंग प्राप्त किया।
रासायनिक और भौतिक गुण: अब हम और अधिक रोचक विषयों पर चलते हैं। उन्हें पदार्थों के इस वर्ग के उपयोग का सार निहित है में यह है।
भौतिक गुणों
बिल्कुल सब carbides अपनी कठोरता से की जाती है। उदाहरण के लिए, पर ठोस का एक मोह्स पैमाने है टंगस्टन कार्बाइड (10 में से 9 संभव अंक)। इन पदार्थों के अलावा बहुत दु: साध्य हैं: पिघलने उनमें से कुछ का तापमान दो हजार डिग्री तक पहुँचता है।
अधिकांश carbides रासायनिक रूप से निष्क्रिय और पदार्थों की एक छोटी संख्या के साथ बातचीत। वे किसी भी सॉल्वैंट्स में घुलनशील नहीं हैं। हालांकि, बातचीत पानी, बांड के विनाश और एक धातु हाइड्रॉक्साइड और एक हाइड्रोकार्बन के गठन के साथ भंग द्वारा विचार किया जा सकता है।
बाद प्रतिक्रिया, और कई अन्य रोचक रासायनिक carbides को शामिल प्रतिक्रियाओं के बारे में अगले भाग में चर्चा की जाएगी।
रासायनिक गुणों
लगभग सभी carbides पानी के साथ बातचीत। कुछ - आसानी से और हीटिंग के बिना (उदाहरण के लिए, कैल्शियम कार्बाइड), और कुछ (जैसे, Karbid Kremniya) - जल वाष्प जब गर्म के लिए 1800 डिग्री कम है। Reactivity इस प्रकार मिश्रण है, जो हम बाद में चर्चा करेंगे में संचार की प्रकृति पर निर्भर करता है। पानी के साथ प्रतिक्रिया में विभिन्न हाइड्रोकार्बन उत्पादन करने के लिए। यह तब होता है क्योंकि पानी में निहित हाइड्रोजन, कार्बाइड में कार्बन से जुड़ा है। यह समझने के लिए क्या हाइड्रोकार्बन होता है (के रूप में सीमित है, और असंतृप्त यौगिक के रूप में भी हो सकता है), यह कार्बन का मूल्य उस सामग्री में निहित संयोजक के आधार पर संभव है। उदाहरण के लिए, अगर हम एक कैल्शियम कार्बाइड, जिसका सूत्र है सीएसी 2, हम देखते हैं कि यह सी 2 2- आयन में शामिल है। इसलिए, यह आरोप + के साथ दो हाइड्रोजन आयन संलग्न करने के लिए संभव है। इस प्रकार, हम यौगिक सी 2 एच 2 प्राप्त - एसिटिलीन। इस तरह के एक परिसर से के रूप में उसी तरह एल्यूमीनियम कार्बाइड, जिसका सूत्र अल 4 सी 3, हम 4 Ch। क्यों नहीं सी 3 एच 12, आप से पूछना? आयन के बाद 12 वर्ष की एक आरोप है। तथ्य यह है कि हाइड्रोजन परमाणुओं की अधिकतम संख्या सूत्र 2n + 2 से निर्धारित होता है जहां n - कार्बन परमाणुओं की संख्या। इसलिए, केवल सूत्र सी 3 एच 8 (प्रोपेन) का एक यौगिक प्रभारी 4, जो उत्पादन, जब प्रोटॉन मीथेन अणु के साथ संयुक्त के साथ तीन आयन में चार्ज करने पर 12 गिरता साथ आयन के रूप में मौजूद हो सकता है।
दिलचस्प carbides ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया कर रहे हैं। वे जब मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के संपर्क में मिश्रण के रूप में होते हैं, और ऑक्सीजन वातावरण में साधारण जल में कर सकते हैं। दिलचस्प अन्य oxidants के साथ प्राप्त की दो okisda, तो: यदि सब कुछ ऑक्सीजन के साथ स्पष्ट है। सभी कार्बाइड, साथ ही ऑक्सीडेंट की प्रकृति पर गठन धातु की प्रकृति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, Karbid Kremniya, जिसका सूत्र सिक, नाइट्रिक और का एक मिश्रण के साथ प्रतिक्रिया द्वारा , Hydrofluoric एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड के साथ hexafluorosilicic एसिड रूपों। और एक ही प्रतिक्रिया के दौरान लेकिन नाइट्रिक एसिड का केवल एक ही साथ, हम प्राप्त एक सिलिकॉन ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड। एजेंटों ऑक्सीकरण करके भी हैलोजन और काल्कोजन शामिल हैं। वे किसी भी कार्बाइड प्रतिक्रिया व्यक्त की, प्रतिक्रिया सूत्र इसकी संरचना पर निर्भर करता है।
धातु carbides सूत्र जो हम जांच - यौगिकों के इस वर्ग की न केवल प्रतिनिधि। अब हम इस वर्ग के औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण यौगिकों में से प्रत्येक पर बारीकी से देखने के लिए और फिर हमारे जीवन में अपने आवेदन के बारे में बात करते हैं।
carbides क्या हैं?
यह पता चला, कार्बाइड, जिसका सूत्र है, उदाहरण के लिए, सीएसी 2, काफी संरचना में सिक से अलग है। और अंतर परमाणुओं के बीच बांड की प्रकृति में मुख्य रूप से है। पहले मामले में हम एक नमक की तरह कार्बाइड साथ काम कर रहे। यौगिकों का यह वर्ग तो है क्योंकि यह वास्तव में उसके एक नमक की तरह बर्ताव करता है कि आयनों में अलग करने में सक्षम है नाम पर है। इस ईओण बांड बहुत कमजोर है, और है कि यह आसान हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया और कई अन्य लोगों, आयनों के बीच बातचीत शामिल है, के रूपांतरण का संचालन करने में आता है।
एक और, शायद अधिक महत्वपूर्ण औद्योगिक रूप से विचार सहसंयोजक carbides carbides हैं: जैसे, उदाहरण के लिए, सिक या शौचालय। वे उच्च घनत्व और शक्ति की विशेषता है। और यह भी निष्क्रिय और दुर्दम्य रसायनों को कमजोर करने।
वहाँ भी धातु की तरह carbides हैं। बल्कि, वे कार्बन के साथ धातुओं के मिश्र के रूप में माना जा सकता है। इनमें पहचाना जा सकता है, उदाहरण के लिए, सीमेन्टाईट (लौह कार्बाइड, जिसका सूत्र अलग हो सकता है, लेकिन यह लगभग औसत है: फे 3 सी), या लोहे। वे एक रासायनिक गतिविधि आयनिक और सहसंयोजक carbides के बीच डिग्री में मध्यवर्ती की है।
इन उप प्रजातियों में से प्रत्येक हम रासायनिक यौगिकों के एक वर्ग चर्चा कर रहे हैं व्यावहारिक अनुप्रयोग है। कैसे और कहाँ उनमें से प्रत्येक का उपयोग करने के बारे में जानकारी के लिए, हम अगले भाग में चर्चा करेंगे।
carbides के व्यावहारिक अनुप्रयोग
हम पर चर्चा की है के रूप में, सहसंयोजक carbides व्यावहारिक अनुप्रयोगों की सबसे बड़ी श्रृंखला है। यह घर्षण या सामग्री में कटौती, और समग्र विभिन्न क्षेत्रों में इस्तेमाल की गई सामग्री (जैसे, शरीर कवच शामिल सामग्री में से एक के रूप में), और कार भागों, और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, और हीटिंग तत्वों, और परमाणु ऊर्जा। और यह इन अति कठिन कार्बाइड के आवेदनों की एक पूरी सूची नहीं है।
सबसे संकीर्ण आवेदन नमक बनाने carbides की है। पानी के साथ उनकी प्रतिक्रिया हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने के लिए एक प्रयोगशाला विधि के रूप में प्रयोग किया जाता है। यही कारण है, के रूप में यह होता है, हम पहले से ही ऊपर चर्चा की है।
सहसंयोजक के साथ धातु carbides उद्योग में व्यापक आवेदन किया है। हमने कहा है, विषय यौगिकों के धातु संपर्क इस तरह का स्टील, लोहा और कार्बन समावेशन के साथ अन्य धातु यौगिकों के हैं। आमतौर पर, ऐसे पदार्थों में धातु डी-धातुओं के वर्ग से संबंधित है। यही कारण है कि यह फार्म का सहसंयोजक बंध नहीं जाता है, क्योंकि यह थे, धातु संरचना में पेश किया।
हमारे विचार में, ऊपर यौगिकों में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त से अधिक है। अब उनकी तैयारी के लिए प्रक्रिया को देखने की सुविधा देता है।
carbides हो रही है
उच्च तापमान पर तत्व के ऑक्साइड और कोक प्रतिक्रिया द्वारा: carbides जो हम माना जाता है, अर्थात् सहसंयोजक और saltlike सबसे एक आसान तरीका तैयार के पहले दो प्रकार के। कोक के इस भाग में, कार्बन परमाणु से बना ऑक्साइड, कार्बाइड और रूपों से बना एक तत्व से जुड़ा है। का एक अन्य भाग ऑक्सीजन "ऊपर उठाता है" और कार्बन मोनोऑक्साइड रूपों। इस तरह की एक प्रक्रिया है, बहुत ऊर्जा की खपत है, क्योंकि यह प्रतिक्रिया क्षेत्र में (1600-2500 डिग्री के आदेश के) एक उच्च तापमान को बनाए रखने की आवश्यकता है।
वैकल्पिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग कर यौगिकों के कुछ प्रकार के लिए। उदाहरण के लिए, एक यौगिक जो अंततः कार्बाइड देता है के अपघटन। प्रतिक्रिया के सूत्र विशेष यौगिक पर निर्भर करता है, इसलिए इस पर चर्चा हम नहीं करेंगे।
हमारे लेख समापन से पहले, हम कुछ रोचक carbides पर चर्चा करने और विस्तार से उनके बारे में बात करेंगे।
दिलचस्प यौगिकों
सोडियम कार्बाइड। यौगिक सी 2 ना 2 के सूत्र। इस बल्कि कार्बाइड से (सोडियम परमाणुओं से अधिक एसिटिलीन में हाइड्रोजन परमाणुओं के प्रतिस्थापन की अर्थात उत्पाद) acetylide रूप में और अधिक प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। रासायनिक सूत्र पूरी तरह से इन बारीकियों को प्रतिबिंबित नहीं करता है, इसलिए वे संरचना को देखने की जरूरत है। यह एक बहुत ही सक्रिय पदार्थ है और पानी के साथ किसी भी संपर्क के लिए सक्रिय रूप से है एसिटिलीन और क्षार के रूप में इसके साथ सूचना का आदान प्रदान।
मैग्नीशियम कार्बाइड। सूत्र: एमजीसी 2। एक पर्याप्त सक्रिय यौगिक प्राप्त करने का एक दिलचस्प तरीका। उनमें से एक उच्च तापमान पर कैल्शियम कार्बाइड के साथ मैग्नीशियम फ्लोराइड की sintering शामिल है। यह दो उत्पादों में परिणाम है: कैल्शियम फ्लोराइड, और आप हमें कार्बाइड करना चाहते हैं। इस प्रतिक्रिया का फार्मूला काफी सरल है, और आप आप विशेष साहित्य में इसे पढ़ने के लिए चाहते हैं कर सकते हैं।
आप लेख में समाहित सामग्री की उपयोगिता के बारे में सुनिश्चित नहीं हैं, तो अगले भाग आपके लिए है।
यह कैसे जीवन में उपयोगी हो सकता है?
खैर, सबसे पहले, रासायनिक यौगिकों के ज्ञान कभी नहीं ज़रूरत से ज़्यादा हो सकता है। हमेशा बेहतर इसके बिना रहने की तुलना में सशस्त्र ज्ञान होने के लिए। दूसरा, और अधिक आप कुछ यौगिकों के अस्तित्व, बेहतर अपने गठन के तंत्र और कानून है कि उन्हें अस्तित्व के लिए अनुमति देते हैं समझने के लिए के बारे में पता है।
इससे पहले कि आप अंत में जाओ, मैं इस सामग्री के अध्ययन पर कुछ सलाह देने के लिए करना चाहते हैं।
यह कैसे जानने के लिए?
बहुत ही सरल। यह रसायन विज्ञान के बस हिस्सा है। और यह रसायन विज्ञान के पाठ्यपुस्तकों इस प्रकार सीखते हैं। जानकारी स्कूल के साथ शुरू और अधिक उन्नत करने के लिए आगे बढ़ना, विश्वविद्यालय की पाठ्यपुस्तकों और हैंडबुक से।
निष्कर्ष
इस विषय के रूप में सरल और उबाऊ के रूप में यह पहली नज़र में लगता है नहीं है। रसायन हमेशा की तरह, एक दिलचस्प हो सकता है अगर आप इसे एक उद्देश्य पाते हैं।
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