Carbură
Carburile pot fi clasificate în general după tipul de legături chimice, după cum urmează: (i) compuși de tip sare (ionici), (ii) compuși covalenți, (iii) compuși interstițiali și (iv) carburi de metale de tranziție „intermediare”. Printre exemple se numără carbura de calciu (CaC2), carbura de siliciu (SiC), carbura de tungsten (WC; deseori denumită simplu carbură atunci când se referă la mașini-unelte) și cementita (Fe3C), fiecare dintre acestea fiind utilizată în aplicații industriale cheie. Denumirea carburilor ionice nu este sistematică.
Carburi de tip salin / salin / ionicEdit
Cărburile de tip salin sunt compuse din elemente puternic electropozitive, cum ar fi metalele alcaline, metalele alcalino-pământoase și metalele din grupa 3, inclusiv scandiu, ytriu și lantan. Aluminiul din grupa 13 formează carburi, dar galiul, indiul și taliul nu. Aceste materiale prezintă centri de carbon izolați, adesea descriși ca „C4-„, în metanide sau metiduri; unități de doi atomi, „C2-
2″, în acetilide; și unități de trei atomi, „C4-
3″, în alilide. Compusul de intercalare a grafitului KC8, preparat din vapori de potasiu și grafit, și derivații de metal alcalin ai C60 nu sunt de obicei clasificați ca fiind carburi.
MetanideEdit
Metanidele sunt un subset de carburi care se disting prin tendința lor de a se descompune în apă producând metan. Trei exemple sunt carbura de aluminiu Al
4C
3, carbura de magneziu Mg
2C și carbura de beriliu Be
2C.
Carburile metalelor de tranziție nu sunt carburi saline, dar reacția lor cu apa este foarte lentă și este de obicei neglijată. De exemplu, în funcție de porozitatea suprafeței, 5-30 de straturi atomice de carbură de titan se hidrolizează, formând metan în 5 minute în condiții ambiante, urmând ca reacția să fie saturată.
Rețineți că metanura în acest context este o denumire istorică banală. În conformitate cu convențiile de denumire sistematică ale IUPAC, un compus precum NaCH3 ar fi denumit „metanură”, deși acest compus este adesea numit metilsodiu.
Acetylides / EthynidesEdit
Câteva carburi sunt presupuse a fi săruri ale anionului acetilid C22- (numit și percarbură), care are o legătură triplă între cei doi atomi de carbon. Metalele alcaline, metalele alcalino-pământoase și metalele lantanoide formează acetilide, de exemplu, carbura de sodiu Na2C2, carbura de calciu CaC2 și LaC2. Lantanidele formează, de asemenea, carburi (sesquicarburi, a se vedea mai jos) cu formula M2C3. Metalele din grupa 11 tind, de asemenea, să formeze acetilide, cum ar fi acetilida de cupru(I) și acetilida de argint. Carburile elementelor de actinide, care au stoichiometria MC2 și M2C3, sunt, de asemenea, descrise ca derivați asemănători cu sărurile de C2-
Lungimea triplei legături C-C variază de la 119,2 pm în CaC2 (asemănătoare cu cea a etinei), la 130,3 pm în LaC2 și 134 pm în UC2. Legătura din LaC2 a fost descrisă în termeni de LaIII cu electronul suplimentar delocalizat în orbitalul de antilegătură de pe C2-
2, explicând conducția metalică.
AlilideEdit
Ionul poliatomic C4-
3, numit uneori alilid, se găsește în Li4C3 și Mg2C3. Ionul este liniar și este izoelectronic cu CO2. Distanța C-C în Mg2C3 este de 133,2 pm. Mg2C3 produce metilacetilenă, CH3CCH, și propadienă, CH2CCH2, prin hidroliză, ceea ce a fost primul indiciu că acesta conține C4-
Carburi covalenteEdit
Carburile de siliciu și bor sunt descrise ca „carburi covalente”, deși practic toți compușii de carbon prezintă un anumit caracter covalent. Carbura de siliciu are două forme cristaline similare, care sunt ambele înrudite cu structura diamantului. Carbura de bor, B4C, pe de altă parte, are o structură neobișnuită care include unități de bor icosaedrice legate de atomi de carbon. Din acest punct de vedere, carbura de bor este asemănătoare cu borurile bogate în bor. Atât carbura de siliciu (cunoscută și sub numele de carborundum), cât și carbura de bor sunt materiale foarte dure și refractare. Ambele materiale sunt importante din punct de vedere industrial. De asemenea, borul formează și alte carburi covalente, de exemplu B25C.
Carburi moleculareEdit
Complecșii metalici care conțin C sunt cunoscuți sub numele de complecși carbido metalici. Cei mai comuni sunt clusterele octaedrice centrate pe carbon, cum ar fi 2+ și 2-. Specii similare sunt cunoscute pentru carbonilii metalici și primele halogenuri metalice. Au fost izolate câteva carburi terminale, de exemplu, .
Metalo-carbohedrienii (sau „met-cars”) sunt clustere stabile cu formula generală M
8C
12 unde M este un metal de tranziție (Ti, Zr, V, etc.).
.