Karbonido
Karbonido estas la komuna nomo de diversaj kombinaĵoj de la karbono kaj diversaj metaloj (kiel silicio, boro, kaj aliaj). La karbonido estas salosimila, en kiu la eroj ligiĝas jone. Tiu malkombiniĝas en akvo, acido aŭ malacido.
Intersticaj karbidoj
[redakti | redakti fonton]La karbidoj de la transiraj metaloj de grupoj 4, 5 kaj 6 (escepte de kromo) ofte estas priskribitaj kiel intersticaj kombinaĵoj.[1] Ĉi tiuj karbidoj havas metalajn ecojn kaj estas obstinaj. Kelkaj montras gamon da stoiĥiometrioj, estante ne-stoiĥiometriaj miksaĵo de diversaj karbidoj, kiuj rezultas el kristalaj difektoj. Kelkaj el ili, inkluzive de titana karbido kaj volframa karbido, estas gravaj industrie kaj estas uzataj por kovri metalojn en tranĉiloj[2]
La delonga vidpunkto estas, ke la karbonatomoj konvenas en oktahedrajn interspacojn en dense pakita metala krado kiam la radiuso de la metala atomo estas pli granda ol proksimume 135 pm:[1]
Kiam la metalatomoj estas kube dense pakitaj, (ccp), tiam plenigi ĉiujn oktahedrajn interspacojn per karbono atingas 1:1 stoiĥiometrion kun la roksala strukturo.[3]
Kiam la metalaj atomoj estas seslateraj dense pakitaj (hcp), ĉar la oktahedraj interspacoj kuŝas rekte kontraŭ unu la alian ambaŭflanke de la tavolo de metalaj atomoj, plenigi nur unu el ĉi tiuj per karbono atingas 2:1 stoiĥiometrion kun la CdI2-strukturo.[3]
La jena tabelo[1][2] montras strukturojn de la metaloj kaj iliaj karbidoj. (Rimarko: la korpocentrita kuba strukturo adoptita de vanado, niobio, tantalo, kromo, molibdeno kaj volframo ne estas dense pakita krado.) La notacio "h/2" rilatas al la M2C-tipa strukturo priskribita supre, kiu estas nur proksimuma priskribo de la faktaj strukturoj. La simpla vidpunkto, ke la krado de la pura metalo "absorbas" karbonatomojn, povas esti konsiderata malvera, ĉar la pakado de la metalatoma krado en la karbidoj estas malsama ol la pakado en la pura metalo, kvankam estas teknike ĝuste, ke la karbonatomoj konvenas en la oktahedrajn interspacojn de dense pakita metala krado.
| Metalo | Strukturo de pura metalo | Metaloida radiuso (pm) | MC metalatoma pakado | MC strukturo | M2C metalatoma pakado | M2C strukturo | Aliaj karbidoj |
| titanio | hcp | 147 | ccp | ŝala strukturo | |||
| zirkonio | hcp | 160 | ccp | ŝala strukturo | |||
| hafnio | hcp | 159 | ccp | ŝala strukturo | |||
| vanadio | bcc | 134 | ccp | ŝala strukturo | hcp | h/2 | V₄C₃ |
| niobio | bcc | 146 | ccp | ŝala strukturo | hcp | h/2 | Nb₄C₃ |
| tantalio | bcc | 146 | ccp | ŝala strukturo | hcp | h/2 | Ta₄C₃ |
| kromio | bcc | 128 | Cr₂₃C₆, Cr₃C, Cr₇C₃, Cr₃C₂ | ||||
| molibdeno | bcc | 139 | heksagona | hcp | h/2 | Mo₃C₂ | |
| volframo | bcc | 139 | heksagona | hcp | h/2 |
Kovalentaj karbidoj
[redakti | redakti fonton]Ĉi tiuj karbidoj estas ĉefe formitaj de silicio kaj boro, kiel ekzemple siliciokarbido (SiC) kaj bora karbido (B₄C), kiuj estas vaste uzataj en la abrazia industrio.[4] En ĉi tiuj karbidoj, karbonatomoj estas kovalente ligitaj al silicio- kaj boratomoj, formante atomkristalojn. Silicia karbido havas du similajn kristalajn formojn, kiuj ambaŭ rilatas al la diamanta strukturo.[1] Bora karbido, B4C, aliflanke, havas nekutiman strukturon, kiu inkluzivas dudekedrajn borajn unuojn ligitajn per karbonatomoj. En ĉi tiu rilato bora karbido similas al la borriĉaj boridoj. Kaj silicia karbido kaj bora karbido estas tre malmolaj materialoj kaj obstinaj.[5] Ambaŭ materialoj estas gravaj industrie. Boro ankaŭ formas aliajn kovalentajn karbidojn, kiel ekzemple B25C.
Jonaj karbidoj
[redakti | redakti fonton]Inter jonaj karbidoj, kalcia karbido estas la plej utila, ĉefe kiel kruda materialo por acetileno.
Referencoj
[redakti | redakti fonton]- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Kemio de la Elementoj. Oksfordo: Pergamon Press. pp. 318–22. ISBN 978-0-08-022057-4.
- ↑ 2,0 2,1 Peter Ettmayer; Walter Lengauer (1994). "Karbidoj: transirmetala solidstata kemio". En R. Bruce King (red.). Enciklopedio de Neorganika Kemio. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-93620-6.
- ↑ 3,0 3,1 Zhu, Qinqing; Xiao, Guorui; Cui, Yanwei; Yang, Wuzhang; Wu, Siqi; Cao, Guang-Han; Ren, Zhi (2021-10-15). "Anizotropa krada ekspansio kaj plifortigo de superkonduktiveco induktita de interstica karbona dopado en Renio". Journal of Alloys and Compounds. 878: 160290. doi:10.1016/j.jallcom.2021.160290. ISSN 0925-8388.
- ↑ Chin Trento. Bora Karbida Pulvoro por Abrazivaĵoj kaj Tranĉiloj. Stanford Advanced Materials. Prenite 2025-08-29.
- ↑ Esencaj Elektronikaj Materialoj: Parto 2 - Silicia Karbido. Stanford Advanced Materials. Prenite 2025-08-29.