Carburo
Los carburos pueden clasificarse generalmente por el tipo de enlaces químicos como sigue: (i) de tipo salino (iónico), (ii) compuestos covalentes, (iii) compuestos intersticiales, y (iv) carburos de metales de transición «intermedios». Algunos ejemplos son el carburo de calcio (CaC2), el carburo de silicio (SiC), el carburo de wolframio (WC; a menudo llamado, simplemente, carburo cuando se refiere a máquinas herramienta) y la cementita (Fe3C), cada uno de ellos utilizado en aplicaciones industriales clave. La denominación de los carburos iónicos no es sistemática.
Carburos salinos / salinos / iónicosEditar
Los carburos salinos están compuestos por elementos altamente electropositivos como los metales alcalinos, los metales alcalinotérreos y los metales del grupo 3, incluyendo el escandio, el itrio y el lantano. El aluminio del grupo 13 forma carburos, pero el galio, el indio y el talio no. Estos materiales presentan centros de carbono aislados, a menudo descritos como «C4-«, en los metánidos o metanuros; unidades de dos átomos, «C2-
2″, en los acetiluros; y unidades de tres átomos, «C4-
3″, en los aliluros. El compuesto de intercalación de grafito KC8, preparado a partir de vapor de potasio y grafito, y los derivados de metales alcalinos del C60 no suelen clasificarse como carburos.
MetanurosEditar
Los metanuros son un subconjunto de carburos que se distinguen por su tendencia a descomponerse en agua produciendo metano. Tres ejemplos son el carburo de aluminio Al
4C
3, el carburo de magnesio Mg
2C y el carburo de berilio Be
2C.
Los carburos metálicos de transición no son carburos salinos pero su reacción con el agua es muy lenta y suele despreciarse. Por ejemplo, dependiendo de la porosidad de la superficie, entre 5 y 30 capas atómicas de carburo de titanio se hidrolizan, formando metano en 5 minutos en condiciones ambientales, tras la saturación de la reacción.
Nótese que el metanuro en este contexto es un nombre histórico trivial. Según las convenciones de nomenclatura sistemática de la IUPAC, un compuesto como el NaCH3 se denominaría «metánido», aunque este compuesto suele llamarse metilsodio.
Acetiluros / EtinidosEditar
Se supone que varios carburos son sales del anión acetiluro C22- (también llamado percarburo), que tiene un triple enlace entre los dos átomos de carbono. Los metales alcalinos, los metales alcalinotérreos y los lantánidos forman acetiluros, por ejemplo, el carburo de sodio Na2C2, el carburo de calcio CaC2 y LaC2. Los lantánidos también forman carburos (sesquicarburos, véase más adelante) con fórmula M2C3. Los metales del grupo 11 también tienden a formar acetiluros, como el acetiluro de cobre(I) y el acetiluro de plata. Los carburos de los elementos actínidos, que tienen la estequiometría MC2 y M2C3, también se describen como derivados salinos del C2-
La longitud del triple enlace C-C oscila entre 119,2 pm en el CaC2 (similar al etileno), hasta 130,3 pm en el LaC2 y 134 pm en el UC2. El enlace en LaC2 se ha descrito en términos de LaIII con el electrón extra deslocalizado en el orbital antienlace de C2-
2, lo que explica la conducción metálica.
AllylidesEdit
El ion poliatómico C4-
3, a veces llamado allylide, se encuentra en Li4C3 y Mg2C3. El ion es lineal y es isoelectrónico con el CO2. La distancia C-C en el Mg2C3 es de 133,2 pm. El Mg2C3 produce metilacetileno, CH3CCH, y propadieno, CH2CCH2, en la hidrólisis, lo que fue el primer indicio de que contiene C4-
Carburos covalentesEditar
Los carburos de silicio y boro se describen como «carburos covalentes», aunque prácticamente todos los compuestos de carbono presentan algún carácter covalente. El carburo de silicio tiene dos formas cristalinas similares, ambas relacionadas con la estructura del diamante. El carburo de boro, B4C, en cambio, tiene una estructura inusual que incluye unidades icosaédricas de boro unidas por átomos de carbono. En este sentido, el carburo de boro es similar a los boruros ricos en boro. Tanto el carburo de silicio (también conocido como carborundo) como el carburo de boro son materiales muy duros y refractarios. Ambos materiales son importantes desde el punto de vista industrial. El boro también forma otros carburos covalentes, por ejemplo el B25C.
Carburos molecularesEditar
Los complejos metálicos que contienen C se conocen como complejos metálicos carburo. Los más comunes son los cúmulos octaédricos centrados en el carbono, como el 2+ y el 2-. Se conocen especies similares para los carbonilos metálicos y los primeros haluros metálicos. Se han aislado algunos carburos terminales, por ejemplo, .
Los metalocarboedros (o «metocarbonos») son cúmulos estables con la fórmula general M
8C
12 donde M es un metal de transición (Ti, Zr, V, etc.).