Pytanie:
Dlaczego różne elementy tworzą różne rodzaje węglików?
Nilay Ghosh
2015-07-17 14:52:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jaka właściwość elementów sprawia, że ​​tworzą one różne typy węglików, na przykład:

$ \ ce {Be} $ i $ \ ce {Al} $ - $ \ ce {Be2C} $ i $ \ ce {Al4C3} $ (metanidy) zawiera jony $ \ ce {C ^ 4 -} $

$ \ ce {Na} $ i $ \ ce {Ca} $ - $ \ ce {Na2C2} $ i $ \ ce {CaC2} $ (acetylidy) zawiera $ \ ce {C2 ^ {2 -}} $ ion

$ \ ce {Li} $ i $ \ ce {Mg} $ - $ \ ce {Li4C3} $ i $ \ ce {Mg2C3} $ (sesquicarbides) zawiera jony $ \ ce {C3 ^ 4 -} $ .

Bor - $ \ ce {B4C} $ (kowalencyjne węgliki)

Tytan i wolfram - $ \ ce {TiC} $ i $ \ ce {WC } $ (międzywęzłowe węgliki)

Niekoniecznie jest to pełna odpowiedź, ale zauważam, że najbardziej polaryzujące kationy ($ \ ce {Be ^ {2 +}} $ & $ \ ce {Al ^ {3 +}} $) są związane z najmniej polaryzowalnymi anionami ($ \ ce {C ^ {4 -}} $) i na odwrót. Dodatkowo, międzywęzłowe węgliki tworzą się tylko z dużymi kationami, jak można by się spodziewać, gdyby anion musiał zmieścić się w przestrzeniach struktury kryształu kationu.
Myślę, że jest to spowodowane wysoką energią sieciową uwalnianą podczas tworzenia tych związków. Również to, co powiedział @bon.
@bon Mając tak wiele ładunków ujemnych na jednym atomie, pomyślałbym, że $ \ ce {C ^ {4 -}} $ byłby * najbardziej * polaryzowalnym anionem z tych trzech, prawda?
Możesz rozważyć zależność diagonalną, która wyjaśnia podobieństwa między tymi konkretnymi metalami.
@jatin podałeś bardzo ważną wskazówkę. Dziękuję Ci. Napiszę odpowiedź.
Jeden odpowiedź:
Nilay Ghosh
2016-03-22 15:47:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Według wikipedii,

Węgliki można ogólnie klasyfikować według typu wiązania chemicznego w następujący sposób:

  1. węgliki solne
  2. węgliki kowalencyjne
  3. międzywęglowe węgliki
  4. „pośrednie” węgliki metali przejściowych.

Ten typ klasyfikacja oparta jest na elektroujemności pierwiastka, z którym związany jest węgiel.

Według tej strony: -

Metale najbardziej elektrododatnie tworzą węgliki jonowe lub podobne do soli, metale przejściowe w środku układu okresowego mają tendencję do tworzenia tak zwanych węglików śródmiąższowych, a niemetale o elektroujemności podobnej do węgla tworzą węgliki kowalencyjne lub cząsteczkowe.

Właściwie to zasługa @jatina, który dał mi ważną wskazówkę: -

Możesz rozważyć zależność diagonalną, która wyjaśnia podobieństwa między tymi konkretnymi metalami.

Jak możesz s ee, że Li i Mg, Na i Ca oraz Be i Al tworzą diagonalne pary elementów. Dlatego oczekuje się, że będą miały podobne właściwości. Tak więc, biorąc pod uwagę ich elektroujemność, diagonalne pary elementów mają prawie taką samą wartość (chociaż elektroujemność Li i Mg jest całkiem inna). Tworzą więc podobny rodzaj węglika.

enter image description here

( oryginalne zdjęcie)

Jeśli chodzi o węgliki śródmiąższowe, @bon powiedział, że

Węgliki śródmiąższowe tworzą się tylko z dużymi kationami (Ti i W), jak można by się spodziewać, gdyby anion (bardzo mały) zmieścił się w przestrzeniach w strukturę kryształu kationu.

Ta historia to coś więcej niż elektroujemność metalu. W jaki sposób Li tworzy węglik spiekany na bazie allenu, a Ca tworzy acetylenek, skoro ich elektronowe właściwości są od siebie oddalone tylko o 0,02? Mały rozmiar kationu, a więc skoncentrowany ładunek, ma pewne znaczenie poza elektroujemnością, ponieważ końcowe węgle w jonie allenidowym mają bardziej skoncentrowany ładunek ujemny niż jon acetylenowy.


ⓘ
To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...