часть 2 (975558), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Вероятна, тля саелипенпп М,'С,, где М' может быть одним из щелочных или одннч нз благородных металлов, для соединений состава МпСа, где Мц мажет быль Шелочноземельным м(галлом, Хп илн Сд, и для соединений Мп'(С), [фактически М',! (Са)а[, в которых Мп' — Л1, 1а, Рг или ТЬ, такоеизображенне структуры является довольно хорошим приближением. В этих случаях постулирование существования ионов С[ требует, чтобы папы металлов были в пормальноч акислительном состоянии. Для тех сл(чаев, когда известны стр»ктурпые параметры, расстояния С вЂ” С лежат в пределах !.19 — 1,24 Л. Эзн соединения реагируют с и лап, ионы С1 гидролизуюгся и дают талька ацетилен, например Саа 'С! —,'-2Н(О=НС=СН-гСа(ОНь, Известны, однако, карбиды, которые и((екл! ст(гц к! ! ру, по«ан»ю структуре, рассмотренной вьшье 1!од эзиы понныаьзг, чта ~ !аыы углерода объединяются в отдельные пары, кс»ары( вместе с л нельзя удовлетворительно описать как ионы С', К числ» ьвких единений относятся УСа, 1.аС,, ТЬС(, УЬСа, 1..цС„УС(, 1'!аС,,ТЬ,Са Для всех этих соединений сосзава МСа методами рас«япия нейтронов игронов [3[ показано, чта а) атомы мета,ььа в основном !рехваленгны н б) расстояние С вЂ” С составляет 1,28 — 1,30 Л для ! аедпщсинй Лаитанндан и 1,3! А Л ья Ь С, Этн фаКти И др( ! НС .(Е- ! ! ьн структур находятся в саатвец!пып ( !аи !очкай лрепия, ч!а еталла теряет пе !олька лекьрапы, неаб юли(ьы ° ь!я об!а а ваши иона С (которы( должны (дс.!ать с!о ианом .' ' -, ! резий электрон, переходяшии главным образом на разрыхлшап(не ьрбизали С, "-группы, удлиняя тем самым С вЂ” С-связь (ср с растоянием С вЂ” С=1,19 в СаСа).
В деиствительпосьи в ших соедине!шях су(цеству(от другие, более дслакализавапиые виды взаимо. кпствия между катионами и аниапами, поскалю(» эьи соединения " т металлические свойства В соединениях МаС, металлы пахо(ягся в трехвалептноч состоянии с расстоянием — ', р !.24 — 1,28 Л, а кроме тога, происходит прячое взаых(адействис хье!.ьа!л-хьегалл [41 Такие карбиды, к(порые нельзя прехставить прос!о как агрегаты С, '-ионов и азсоьов метлзлов в их порчальпоч ьаагояпии окисления, гидразнзу(атся волан и ха!ат галька 0 — 70аа НС=СН наряд» с С,!4ь, СИ, и 11, Всроятпа, и! и (птраьизе протекают реакпип О!па 2С" ,— ВН,О С,НЯ+(,Н,+ Сон" и другие, , еше более слажиыс, однако досгагачно ясно!о представле- !П! я об этих гидролитических процессах пока нег Все ацетилиды с изученными к настоящему врсмени струк ур т аз!и имеют решетки типа хлорида нагрня Большинсгва из пих ь(хьекп (ьруктуру а , в к С С, отарой [С==С[а -ионы располагаю!си в одном направлении, вдоль ! и вдоль осей ячейки, вызывая тем са(ьых! искажение кубической симметрии в тетрагональнтю, причем одна из осей ячейки о оказывается длиннее двух др»згих.
В каарбите тория ионы С;..' расположены в параллельных плоскостях так, чго две с зьп(яются в равной мере относительно третьей. Эгп с!рукт»ры приведены на рис. 11.3 2. Карбиды внедрения. В карбидах внедрения аточы углерода !внимают октаэдрические пустоты в цлотца»((аьованпых струкзурах атомов металла, Таким образом, легко объясняьазся физические ! зз ГЛАВД 1! рзз хглв од свойства карбидов внедрения, а именно нх очень высокие точки плавления (3000 — 4800'), большая твердость (7 — 10, чаще 9 — 10 по шкале Мопса) и металлическая элскгропроводпостто Свободная электронная структура и другие харак!гриме свойства чистого металла существенно не изменяются прп ш1едрснпи аьомов углерода в некоторые пустоты решетки метал.1а, я го же время а1ом углерода дополнительно стабитнчирзет 1 листку, !нс,1пчивая тем саз1ым твердоссь о со а б 1'и 111 Са! КС О С К.е1ССВ С!не!6! сса,ы ~к- н«а ссскоанка Зпрчщсаа) и повьшып то сь! плавления.
Способность атомов углерода про. пикать я п)стозы решеток без заметного искажения мегаллнчсской сср) кгуры требует, чтобы этн пустоты, а потом» н спомы металла бы; и относн1ельно больщимп, и можно сга!ювигь. ч о ддя этого радиус атома металла должен быть раиным приаюрно 1,3 А нли больше. А1омы металлов Сг, Мп, Ге, Со и йВ имеют радиусы несколько чепыпе, чем 1,3 Д, и !1оэтоз! оии ие образуют тнннчиых карбидов внедрения. В этих сл)чаят решсгки металлов заметно искажаются и язов!ы углерода непосредственно взаимодействуют между собой.
Можно приближенно прпняз1ч что с!р!ьт)ры построены из углеродных (с расстояниечС вЂ” С, равным -1,65 А) ценен, проходящих сквозь очень искаженные решетки 11еталлов Кс1рбнды Сг,С, и МяС (М=Мп, Ге, Со, )ч1) довольно легко гидролиз)!отса водок или разбавленными растворамн кислот н образ)ю1 разнообразные углеводороды (даже жидкие и твердые углеводороды, а в случае ГезС свободный углерод) и водород. Таким образом.
описанные карбиды являются промежуточнымн между зипичнымн иониымн н карбидами внедрения. 3. Ковнлснтносе кпрбибьс. Несмотря на то что другие карбиды, например ВезС, являются, по крайней мере частично, ковалентными, лва элемента, которые близки к углероду по размеру атомов и величине электроотрицательности, а именно $1 н В, дают полностью ПРОСТЫЕ Д1ОДЕ11асЛН1аН1а1Е СОКДИ1!КНИ!1 Ъ В этом разделе 6)дег рассмотрена химия иесзсолькпь простых с смдипсний, которые пе принадлежат пи к ьа).бидзт1, ю! ь метод 1- рганическим соединениям, пи ь сосдпнеппбсз1, 1со1сз!зс1с гляььым бравом, если пе полностью, ог1юсяця ь осбззсм! ор1ояичсскоп самки. С описанными выше ос рз1ншс нянчи бзд) с !сдссткаг!ген!1 колько простые соепшс! пя )!лера ш «з и яп1имп ~с, 'с'! и "1 11 гр,пп В т,збл.
11 2 перечислены неко!орые важнь:е соединешгя и н' осповнь,е свойства Тобепяо П Х Некоторые простые саедявеяяя угдеродз Точка ннааксенссн, с Точка кнкеннн, с ' Пян к канн скнненне Очень 1 ос он яс в Ъмереиио зсссчянсв Сдмкз рззчнс несся врв кяпсяии Рззззгаегся до изчз,м ииясввя ыожяо возгоиять яри вязком дввдеяии Легко вззямодеисонсч с водов «Фостси» Очессь зо!с смея Лычке вз воздзче СОВТ,.+Н,О СО. ! 21!31 СР, СС1а СВТ, С1, — 128 76 190 — 1Вз оз 171 СОГе СОС1е Совсз ковалентные соединения. Карбид кремния 51С, испольВемый в технике в виде карборунда, представляет собон а1резвгсчаинса твердое, тугоплав1сое и химически устойчивое вещество.
Вго поз)чают восстановлением 310з углем в электрической пе и Оп может суше- СТВОВатЬ В ТРЕХ КРИСтаЛЛИЧЕСКИХ МОДнфнКаЦИЯХ, В КбжДОИ ИЗ 1сезТО- рых существуют бесконечные трехмерные структуры, образованные !!омами 31 и С, причем каждый атом тетраэдрически окрузксп че1ырьмя атомами другого элемента. Интересно отз1етить, что пока пе1 никаких данных о получении карбида германия Ты!кого нли какого-либо другого типа.
Карбид бора ВзС также прете гавляет собой очень твердое. тугопчавкое и ннеРтное вещее~во, его поч)чаизт воссга1ювлсписм ВзО„ 1глсм В электрнческои псин и он имеет Вес лм несаб1ячс1а1о с1рс!ттру ЛТОЗ1Ы уГЛЕРОда Обрабу1О! Липвйпме ПЕПИ СЗ 11Ю !род сПОМОИ, ,! аТОМЫ бора- икосаэдрпчсскую группу из двадцати шот ов1ьак П самом кристалле бора) Эти две группы образую! совмест ну !о п.ют 111ю упаковку, подобную структуре хлорида натрия. Всгес1ненпо, т1сжду атомами бора н атомами углерода существу!от ковалентпые ~вязи, так же как и между атомами бора в нкосаэдрах.
!38 о г.те Род !34 глава гг иеиниении !ни,и Сиеииие ие ПГииь генг е СО ((йНе)и !32 Гйж и,креи,нгии раир.имезеи хо ' Н,' ь,СГг Вез заииь;г гг го«еи ыг СО СΠ— 208 — ог (3.2 имà — (88 — гзо гч С,Ое СО5 дарбо ииннзиеии гаа Легко иоегг(и,геггиегеи, игхленно иза ииоаеиетвзет с НиО Лыко боеиинчеибегеи и тикси жег Оиею тикен геее; бееггбетныг! гап ра еге ории б исае Оиег ь гокышиа. ииеет бысокзго Згг.
г нн гении кгго гг! огггеггагигегь (! (б — гзп С5, !Сй! — (Оз — 28 46 — 2! НСК х х х с-о) с-Ф х х з!.х (1.8. Овналал углерода 11.,'!. ( ог',(ннсшпг угле(зо(гь с га пноиачп Чегырехфзористый углерод представляет собой чрезвычайно устойчивое соединение.
Оио является конечным прод)!Оом фторнровзпия любого углеродсодержащего соединения. Тзк. ГГ'„в лабо. рагории получают простым фторяровапнем карбида кремния Образуюш!зйся параллельно 51Г, легко удаляе(ся пропусканпеп сзгеси ггерез 20'( -ный раствор !каОН; СГе совершенно не нзыепяется, в то время как 5)ре немедленно гидролизуется 5гр, г-80Н =!!гОе е+4Г -'-4Ни0 Это явление служит хорошей пл,пос(рацнси различий, которые часто существзют хгежту соединением элемента первого короткого периода и внешне анаезогьчныын сое,знпепиямп родственных эезечентов.
Различие в этих случаях обусловлено '!см, чзо в СГ, углерод координапнонно насыщен, т. е. у его атома нег орбиталей, на которых могли бьг координироваться ОН -ноны на первой ступени ! ндролнза, в то время как ) атомов кремния в 5ГВь есть свободные Зг).орбитали, по направлению которых происходит быстраи атака. Чсгырсххлористый углерод широко применяют в качесгверастворигеля; он довольно легко разрушается фотохимическн, а также очень часто легко осуществляет перенос хчорид-иона к разнооб. разпьгм реапзрующим частицам; при ьпом часто одновременно при высокой теыперат) ре (800 — 500 ) образ)ются радикалы СС1,.
Че- ;зяреххлорнстый ззлергж часго использу!оз дзя превращения окислов в хлориды. Хозя СС1» терьюдипамичсски неустойчив по отноп!ешгю кигидроешзу, отсутствие какнх-либо акиепторюях орбигалей у атомов углерода делает такую атаку при гндролизе загрздпеппон. Четырехбромистый углерод прн комнатной темпсратзре про(- сбавляет собой бледно-желтое твердое вещество. Опо нерасгвориаго в поде и в других полярных растворителях, но растворяется в яеко(орых иеполярныл растворителях, подобных бензолу. Четырехиидист(ай углерод представляет собой свс»ло-красное кристаллическое вещество с запахом иода. При нагревании и на свету С!, разрзшается, образзи нод и гс!ра!зозэтичегп Он растворим в бснзоле, нерастзгзрпзг в поде и спгз!Нс, юмя подвергаезся действию обоиз ре кентов прн повышечпюп гемпсрн,з !з(и ('1, можно получить слсдуюпзе!з рсакг(пея.
хгг г. С( ! +4С Н ! Г! -! !С !! г' з'зЗЕНЬШЕН!4Е тсрЫИЧЕСКОй И фстОХНМНЧЕСЬОй уетОйЧИВОСтп тстра- г алогенидов углерода с увеличением атоыного веса галогена корре- лирзстся с равное!ернызг уменьшением энергии связи С вЂ” Х: С вЂ” Г ((б, С вЂ” С! 8(, С вЂ” Вг 68, С вЂ” ! 8! ккии(лоиь Все гсирботшггьг т ог!ы СОХе(Х =Г'. С( и Вг! ггрсдставляютсо. боп неустончг!вые к ггщ!ьгыггг) вен!ге ггга Тзг;,ке п;всстны смспзаииыс иарбоннлгалогеппды гггг1 г ! ()(.!Вг ( ог гггггегг ге (:О!'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
