Karbid

Karbid

Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.

Chemický portál

Acetylid vápenatý

Karbidy sú zlúčeniny uhlíka s menej elektronegatívnymi prvkami s výnimkou vodíka. Podľa väzieb sa rozdeľujú na karbidy iónové, kovalentné a intersticiálne.

Iónové karbidy

Karbidy s iónovými väzbami tvorí uhlík s prvkami prvej, druhej a tretej skupiny periodickej tabuľky, s lantanoidmi a s hliníkom. V kryštálovej štruktúre týchto karbidov sa môžu nachádzať anióny C^4- (metanidy), C₂^2- (acetylidy) alebo C₃^4- (alylenidy). Karbidy tohto typu sa reakciou s vodou rozkladajú za vzniku príslušných uhľovodíkov: metanidy → metán, acetylidy → acetylén, alylenidy → alylén (pri niektorých zlúčeninách napr. LaC₂ vznikajú rozkladom aj iné uhľovodíky). Najvýznamnejší člen tejto skupiny je acetylid vápenatý (CaC₂). Špeciálnym prípadom sú acetylidy 11. a 12. skupiny (meď, striebro, zlato, zinok, kadmium a ortuť), ktoré sa dajú pripraviť zavádzaním acetylénu do roztoku príslušného prvku, no ich štruktúra nie je iónová.

Kovalentné karbidy

Karbid bóru

Kovalentné (polymérne) karbidy tvorí uhlík s kremíkom a bórom. Polymérne karbidy sú nereaktívne, majú vysoké teploty topenia a sú veľmi tvrdé. S kremíkom tvorí zlúčeninu SiC (karbid kremičitý, karborundum, v prírode sa vzácne vyskytuje ako minerál v meteoritoch – moissanit), v prípade bóru je väčšia variabilita zlúčenín, najbežnejší je B₄C (karbid tetrabóru). Obe zlúčeniny, karbid kremičitý aj karbid tetrabóru, majú široké uplatnenie v priemysle (abrazíva, materiál pre brzdné doštičky a pod.).

Intersticiálne karbidy

Štruktúra alfa karbidu volfrámu

Intersticiálne (alebo aj kovové) karbidy tvorí uhlík s prechodnými prvkami. Kryštálová mriežka týchto zlúčenín je podobná kovovej, alebo je to kubické, alebo hexagonálne najtesnejšie usporiadanie atómov príslušného kovu s tým, že uhlík obsadzuje medzery v tomto usporiadaní. Príslušné karbidy si poväčšine zachovávajú kovové vlastnosti (vodivosť, lesk), uhlík zvyšuje teplotu topenia a tvrdosť materiálu.

Osobitným prípadom sú karbidy prvkov, ktorých kovový polomer je menší ako 135 pm (skupina železa, mangán, chróm), kde je väčšia variabilita zlúčenín. Napr. železo vytvára karbidy približného zloženia Fe₃C, Fe₇C₃ a Fe₂C, z nich najznámejší je Fe₃C (cementit, zložka ocele). Tieto, takzvané prechodné karbidy (tvoria prechod medzi intersticiálnymi a iónovými karbidmi) sú viac reaktívne, často sú rozpustné v kyselinách, niekedy aj vo vode.

Pozri aj

• Acetylid

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému karbidy

Zdroj

• GAŽO, Ján a kol.. Všeobecná a anorganická chémia. 3. vyd. Bratislava : ALFA SNTL, 1981. 808 s. Kapitola Uhlík, s. 394 – 395.
• MUCK, Alexander. Základy struktúrní anorganické chemie. 1. vyd. Praha : Academia, 2006. 508 s. ISBN 80-200-1326-1. Kapitola Uhlík, s. 254 – 256. (čeština)