カーバイド

カーバイドは化学結合の種類によって、次のように大別される。 (i)塩類(イオン)、(ii)共有結合、(iii)格子間化合物、(iv)「中間」遷移金属炭化物である。 炭化カルシウム(CaC2)、炭化ケイ素(SiC)、炭化タングステン(WC、工作機械では単にカーバイドと呼ぶことが多い)、セメンタイト(Fe3C)などがあり、それぞれ工業的に重要な用途に使用されている。

塩類/塩類/イオン性炭化物

塩類炭化物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびスカンジウム、イットリウム、ランタンを含む 3族の金属などの高電気陽性元素で構成されています。 13族のアルミニウムは炭化物を形成するが、ガリウム、インジウム、タリウムは形成しない。 これらの材料は、メタナイドやメチドではしばしば「C4-」と表現される孤立した炭素中心を、アセチリドでは「C2-
2」、アリル化物では「C4-
3」という3原子単位を特徴としています。

メタナイト

メタナイトは、水中で分解してメタンを生成する傾向によって区別される、炭化物のサブセットです。

遷移金属炭化物は塩類炭化物ではありませんが、水との反応は非常に遅く、通常無視されます。 たとえば、表面の多孔性に応じて、炭化チタンの 5 ~ 30 原子層が加水分解され、周囲条件で 5 分以内にメタンを形成し、反応の飽和が続きます。

この文脈でのメタニドは、些細な歴史的名称であることに留意してください。

この文脈でのメタナイドは些細な歴史的名称であることに注意してください。IUPAC の体系的命名規則では、NaCH3 などの化合物は「メタナイド」と呼ばれますが、この化合物はしばしばメチルソジウムと呼ばれます。

アセチリド / エチニド

いくつかのカーバイドは、2 つの炭素原子間に三重結合があるアニオン C22- (Percarbide とも呼ばれます) の塩であると仮定されます。 アルカリ金属、アルカリ土類金属、ランタノイド金属はアセチリドを形成し、例えば炭化ナトリウムNa2C2、炭化カルシウムCaC2、LaC2がある。 また、ランタノイドは式M2C3で表される炭化物(セスキカーバイド、後述)を形成する。 また、11族の金属はアセチロイドを形成しやすく、銅(I)アセチロイドや銀アセチロイドなどがある。 アクチノイド元素の炭化物は化学量論的にMC2やM2C3となり、C2-

C-C三重結合長はCaC2(エチンに類似)の119.2 pmからLaC2の130.3 pm、UC2の134 pmまでと幅広いです。

アリル化物の編集

多原子イオン C4-
3 は、時々アリライドと呼ばれ、Li4C3 と Mg2C3 に見出されます。 このイオンは直線的で、CO2と等電子的です。 Mg2C3はC-C距離が133.2pmである。 Mg2C3 は加水分解によりメチルアセチレン (CH3CCH) とプロパジエン (CH2CCH2) を生成し、これが C4-

共有炭化物の編集

ケイ素とホウ素の炭化物は「共有炭化物」として説明されるが、事実上すべての炭素化合物は何らかの共有特性を示すものである。 炭化ケイ素には2つの類似した結晶形があり、いずれもダイヤモンド構造に関連している。 一方、炭化ホウ素(B4C)は、二十面体のホウ素ユニットが炭素原子で連結された珍しい構造をしている。 この点で、炭化ホウ素はホウ素を多く含むホウ化物と類似している。 炭化ケイ素(カーボランダム)も炭化ホウ素も非常に硬い物質で、耐火物である。 どちらも工業的に重要な材料である。 ホウ素はまた、例えばB25Cのような他の共有炭化物を形成する。

Molecular carbidesEdit

2+、炭素-金コアを含む複雑。

Cを含む金属複合体は金属カルビ錯体として知られています。 最も一般的なのは炭素中心の八面体クラスターで、2+や2-などである。 同様の種は、金属カルボニルや初期の金属ハロゲン化物で知られています。

メタロカルボヘドリン(または「メタカー」)は、一般式M
8C
12で表される安定したクラスターで、Mは遷移金属(Ti、Zr、Vなど)です