カーバイドは、炭素と金属または半金属元素の組み合わせによって形成される化合物です。カーバイドは、さまざまな工業用、技術用、および家庭用アプリケーションで使用されています。炭化カルシウムは、アセチレンやその他の化学物質に大きく貢献しています。鋼、シリコン、タングステン、およびその他の元素の炭化物は、非常に高い温度でも機械的靭性、耐久性、および化学的劣化に対する耐性が求められます。炭化鉄 (セメンタイト) は、鋼と鋳鉄の主要成分です。
カーバイドとは?
カーバイドは、炭素と金属または半金属成分で構成される化合物です。それはイオンの形で見つけることができます。イオン結合または共有結合は、カーバイド基を金属または半金属元素に結合します。記号Ｃ２－２は炭化物を表す。これは、炭化物イオンが2つの炭素原子で構成されていることを示しています。カーバイドの式は、カーバイドがジアニオン形態で存在することを示しています。カーバイド イオンの式に基づいて、孤立電子対とハイブリダイゼーションが何であるかを知ることができます。
炭化物の構造
2 つの炭素原子は、3 つの共有結合によって結合され、炭化物が形成されます。そのような共有結合のうちの 2 つが pi 結合です。この p 軌道の横方向の重なりにより、このような pi 結合が形成されます。もう 1 つのタイプの結合はシグマ結合で、s 軌道が正面から重なり合うことによって作成されます。カーバイド構造の炭素は、sp混成を示します。各炭素には孤立電子対が 1 つあります。
炭化物の基本特性
- 通常、炭化物はかなり高い融点を持っています.
- 炭化物は優れた導電体です。
- 炭化物は優れた熱伝導体です。
- 炭化物は一般的に光沢のある外観をしています。
炭化物の分類
炭化物は、含まれる化学結合の種類に基づいて、次のように広く分類されます。
(i) 塩のような (イオン性) 化合物
(ii) 共有結合化合物
(iii) 格子間化合物、および
(iv) 「中間」に分類される遷移金属炭化物。
1) 塩状または塩類炭化物 アルカリ、アルカリ土類、III 族金属など、炭素と結合した電気陽性度の高い原子でできています。
2) 共有炭化物 炭化ケイ素と炭化ホウ素に存在します。電気陰性度とサイズが炭素に近いため、これら 2 つの元素は「共有結合」カーバイドを生成します。その結果、それらの結合は共有結合になります。炭化ケイ素は、ダイヤモンド構造に接続された 2 つの結晶形で存在します。
3) 格子間炭化物 グループ IV、V、および VI の遷移金属炭化物です。これらの炭化物は、金属性と耐火性を備えています。
4)中間遷移金属炭化物中の遷移金属イオン
炭化ケイ素
しばしばカーボランダムとして知られる炭化ケイ素は、ケイ素と炭素の組み合わせです。炭化ケイ素は、半導体デバイスでますます普及している半導体材料です。それは非常に重要な産業用セラミック物質です。これは産業革命において重要な役割を果たし、現在では研磨、鋼の追加、建設用セラミックスに広く使用されています.
- 構造 :炭化ケイ素は、それ自体に共有結合している密集した構造で結晶化します。原子は、4 つの炭素原子と 4 つのシリコン原子がコアの Si 原子と C 原子に結合して、2 つの主要な配位四面体構造が生成されるように編成されます。これらの四面体は角で接続され、層状になって極の形成を生成します。
- プロパティ :半導体の特徴により魅力的な電気的特性を持ち、さまざまな組成間で抵抗が 7 桁も変動します。フッ化水素酸と酸フッ化物を除き、さまざまな濃度のほとんどの有機および無機酸、アルカリ、および塩に耐性があります。
- 用途 :超硬は、高速、高温、高電圧のデバイスを製造するために使用されます。その均質性、耐摩耗性、および構造的完全性のために、仕上げ作業に使用されます。発光ダイオード (LED) と検出器は、この化合物を使用する電気機器の例です。
炭化カルシウム
CaC2 は、無色無臭の固体である純粋な炭化カルシウムの化学式です。カルシウム アセチリド、フェニル グリセリル エーテル ジアセテート、およびグリセロール フェニル エーテル ジアセテートは別名です。室温では、炭化カルシウムは、岩のような形態を持つ無色の結晶性固体として発生します。一方、市販の炭化カルシウムは、存在する汚染物質に基づいてさまざまな色を持つことができます.
水酸化カルシウムやアセチレンの製造、ポリ塩化ビニルの合成に利用されています。カルシウムシアナミドを生成し、鉄から硫黄を除去するために利用されます.カーバイドランプなどのライトに含まれています。エチレンと同様、熟成剤として使用されます。また、製鋼プロセス中に酸素を除去するのに役立つ脱酸剤としても利用されます.
結論
炭化物は、炭素と電気陰性度の低い元素で構成される化合物で、最も一般的には金属または金属酸化物です。 「炭化物」という用語が単独で使用される場合は常に、通常、炭化カルシウムまたは炭化タングステンを指します。炭化炭素は、炭素と金属または半金属成分で構成される化合物です。それはイオンの形で見つけることができます。イオン結合または共有結合は、カーバイド基を金属または半金属元素に結合します。超硬は記号C2-2で表されます。これは、カーバイド イオンが 2 つの炭素原子で構成されていることを示します。
