탄화물, 탄소가 금속 또는 반 금속 원소와 결합 된 모든 종류의 화학 화합물. 탄화 칼슘은 주로 아세틸렌 및 기타 화학 물질의 공급원으로서 중요한 반면, 실리콘, 텅스텐 및 기타 여러 원소의 탄화물은 물리적 인 경도, 강도 및 매우 높은 온도에서도 화학적 공격에 대한 내성으로 평가됩니다. 철 카바이드 (세멘 타이트)는 강철과 주철의 중요한 구성 성분입니다.
우라늄 처리: 초경 연료
모노 카바이드 (UC, PuC), 세스 퀴 카바이드 (U2C3)를 포함한 다양한 우라늄 및 플루토늄 카바이드가 알려져 있으며, .
탄화물의 제조
탄화물은 1,000–2,800 ° C (1,800–5,100 ° F)의 온도에서 탄소 및 유사하거나 낮은 전기 음성도 (일반적으로 금속 또는 금속 산화물)의 원소로 제조됩니다. 거의 모든 탄화물은 몇 가지 일반적인 방법 중 하나에 의해 준비 될 수 있습니다. 첫 번째 방법은 고온 (2,000 ° C [3,600 ° F] 이상)에서 요소를 직접 조합하는 것입니다. 두 번째 방법은 금속 화합물, 일반적으로 산화물을 탄소와 고온에서 반응시키는 것입니다. 두 가지 추가 방법은 금속 또는 금속 염과 탄화수소, 일반적으로 아세틸렌, C 2 H 2의 반응을 포함한다. 방법 중 하나에서, 가열 된 금속은 기체 탄화수소와 반응하고; 다른 한편으로, 금속은 액체 암모니아, NH 3에 용해 되고, 탄화수소는 용액을 통해 버블 링된다. 아세틸렌으로 제조 된 탄화물을 아세틸 리드라고하며 C 2 2- 음이온을 포함합니다. 예를 들어, 알칼리 금속 아세틸 리드는 액체 암모니아에 알칼리 금속을 용해시키고 용액을 통해 아세틸렌을 통과시킴으로써 가장 잘 제조된다. 일반 식 M 2 C 2 (여기서 M은 금속 임) 를 갖는 이들 화합물 은 무색의 결정 성 고체이다. 그들은 물과 격렬하게 반응하며, 공기 중에서 가열되면 탄산염으로 산화됩니다. 알칼리 토류 탄화물도 아세틸 리드이다. 이들은 일반 식 MC 2를 가지며 500 ℃ (900 ℉) 이상의 아세틸렌으로 알칼리 토금속을 가열함으로써 제조된다.
탄화물의 분류
구조적 유형에 기초한 탄화물의 분류는 다소 어렵지만, 3 가지의 광범위한 분류는 그 특성의 일반적인 경향으로부터 발생한다. 대부분의 전기 양성 금속은 이온 성 또는 염 유사 탄화물을 형성하고, 주기율표의 중간에있는 전이 금속은 간극 탄화물, 소위 탄소 음성 또는 분자 탄화물의 금속과 유사한 전기 음성 비금속을 형성하는 경향이 있습니다.
이온 성 탄화물
이온 성 탄화물은 메탄 (CH 4) 에서 유래 된 것으로 볼 수 있기 때문에 때때로 메탄이라고 불리는 C 4- 형태의 개별 탄소 음이온을 가지고; 아세틸 리드로 불리고 아세틸렌 (C 2 H 2) 에서 유도 된 C 2 2-; 및 알렌 (C 3 H 4) 으로부터 유도 된 C 3 4-. 가장 특성화 된 메타 나이드는 아마도 베릴륨 카바이드 (Be 2 C)와 알루미늄 카바이드 (Al 4 C 3) 일 것입니다. 베릴륨 산화물 (BeO)과 탄소는 2,000 ° C (3,600 ° F)에서 반응하여 브릭 레드 베릴륨 카바이드를 생성하는 반면, 옅은 노란색 알루미늄 카바이드는 용광로에서 알루미늄과 탄소로 준비됩니다. 알루미늄 카바이드는 전형적인 메탄과 물과 반응하여 메탄을 생성합니다. Al 4 C 3 + 12H 2 O → 4Al (OH) 3 + 3CH 4
잘 알려져 있고 잘 특징 지어진 많은 아세틸 리드가 있습니다. 상기 언급 된 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 것 외에, 란타늄 (La)은 2 개의 상이한 아세틸 리드를 형성하고, 구리 (Cu),은 (Ag) 및 금 (Au)은 폭발성 아세틸 리드를 형성한다. 아연 (Zn), 카드뮴 (Cd) 및 수은 (Hg)도 잘 특성화되지는 않지만 아세틸 리드를 형성합니다. 이러한 화합물의 가장 중요한 칼슘 카바이드, CAC이다 2. 탄화 칼슘의 주요 용도는 화학 산업에서 사용하기위한 아세틸렌 공급원입니다. 탄화 칼슘은 약 2,200 ℃ (4,000 ℉)에서 코크스 형태의 산화 칼슘 (석회), CaO 및 탄소로부터 산업적으로 합성된다. 순수한 칼슘 카바이드는 높은 융점 (2,300 ° C [4,200 ° F])을 가지며 무색 고체입니다. CAC의 반응 이 물 수율 C 2 H 2 및 상당량의 열 반응을주의 깊게 제어 된 조건 하에서 수행되도록. CaO + 3C → CaC 2 + CO
CaC 2 + 2H 2 O → C 2 H 2 + Ca (OH) 2 초경합금은 고온에서 질소 가스와 반응합니다 (1,000–1,200 ° C [1,800–2,200 ° F]). 칼슘 시안 아미드, CaCN 2를 형성한다. CaC 2 + N 2 → CaCN 2 + C CaCN 2 는 물과 반응하여 시안 아미드, H 2 NCN 을 생성하기 때문에 비료로 광범위하게 사용 되기 때문에 중요한 산업 반응 입니다. 대부분의 MC 2 아세틸 리드는 입방 염화나트륨 (NaCl) 구조에서 파생 된 CaC 2 구조를 가지고 있습니다. C 2 유닛은 셀 축을 따라 평행하게 놓여서, 셀이 입방에서 정방형으로 왜곡됩니다.
간질 탄화물
간극 탄화물은 주로 소포장 탄소 원자의 간극을 차지하는 작은 탄소 원자에 대한 호스트 격자로서 작용하는 비교적 큰 전이 금속으로부터 유래된다. (고체의 패킹 배열에 대한 설명은 크리스탈을 참조하십시오.) 간극 탄화물은 극도의 경도를 특징으로하지만 동시에 극도의 취성을 나타냅니다. 녹는 점이 매우 높으며 (일반적으로 약 3,000–4,000 ° C [5,400–7,200 ° F]) 열과 전기의 높은 전도성 및 금속 광택과 같은 금속 자체와 관련된 많은 특성을 유지합니다. 고온에서는 일부 간극 탄화물이 가단성과 같은 금속의 기계적 특성을 유지합니다. 초기 전이 금속의 많은 부분은 간극 모노 카바이드 (MC)를 형성하기에 충분히 큰 반경을 갖는다. 임계 (즉, 최소) 반경이 나타납니다 약 1.35 옹스트롬 (1.35 × 10으로 -8 cm, 또는 5.32 × 10 -9 인치). 그러나, 대부분의 전이 금속은 여러 화학량 론의 간극 탄화물을 형성한다. 예를 들어, 망간 (Mn)은 적어도 5 개의 상이한 간질 탄화물을 형성하는 것으로 알려져있다. 이온 성 탄화물과 달리, 대부분의 간극 탄화물은 물과 반응하지 않으며 화학적으로 불활성이다. 텅스텐 카바이드 (WC) 및 탄탈 카바이드 (TaC)를 포함하여 여러 가지 산업적 중요성을 지니고 있습니다.이 카바이드 (TaC)는 극단적 인 경도와 화학적 불활성으로 인해 고속 절삭 공구로 사용됩니다. 철 카바이드 (시멘타이트), Fe 3 C는 철강에서 중요한 성분입니다.
![제 2 차 세미 놀 전쟁 미국 역사 [1835–1842]](https://images.thetopknowledge.com/img/world-history/9/second-seminole-war-united-states-history-18351842.jpg "제 2 차 세미 놀 전쟁 미국 역사 [1835–1842]")