Карбид лития
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Ацетилид лития | |
| Систематическое название ИЮПАК Этинедиид лития | |
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.012.710 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Характеристики | |
| Ли 2 С 2 | |
| Молярная масса | 37.9034 g/mol |
| Появление | Пудра |
| Плотность | 1,3 г/см 3 [1] |
| Температура плавления | 452°С [2] |
| Реагирует | |
| Растворимость | нерастворим в органических растворителях |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Карбид лития , Li 2 C 2 , часто известный как ацетилид дилития , представляет собой химическое соединение лития и углерода , ацетилид . Это промежуточное соединение, получаемое в ходе процедур радиоуглеродного датирования . Li 2 C 2 — одно из обширного ряда литий-углеродных соединений, включающих богатые литием соединения. Ли 4 С , Ли 6 С 2 , Ли 8 С 3 , Ли 6 С 3 , Ли 4 С 3 , Li 4 C 5 и интеркаляционные соединения графита ЛиК 6 , LiC 12 и ЛиК 18 .
Li 2 C 2 — наиболее термодинамически стабильный карбид с высоким содержанием лития. [3] и единственный, который можно получить непосредственно из стихий. Впервые он был произведен Муассаном в 1896 году. [4] который прореагировал на уголь с карбонатом лития .
- Li 2 CO 3 + 4 C → Li 2 C 2 + 3 CO
Другие богатые литием соединения получают путем реакции паров лития с хлорированными углеводородами , например ССl 4 . Карбид лития иногда путают с препаратом карбонатом лития . Li 2 CO 3 из-за схожести названия.
Подготовка и химия
[ редактировать ]В лабораторных условиях пробы можно приготовить обработкой ацетилена раствором лития в аммиаке с образованием аддукта при -40° С Li 2 C 2 · C 2 H 2 ·2 NH 3 , который разлагается в токе водорода при комнатной температуре с образованием белого порошка Ли 2 С 2 .
Образцы, приготовленные таким способом, обычно плохо кристалличны . Кристаллические образцы можно получить путем реакции между расплавленным литием и графитом при температуре более 1000 °C. [3] Li 2 C 2 также можно получить реакцией CO 2 с расплавленным литием.
- 10 Li + 2 CO 2 → Li 2 C 2 + 4 Li 2 O
Другой способ производства Li 2 C 2 – это нагревание металлического лития в атмосфере этилена .
- 6 Li + C 2 H 4 → Li 2 C 2 + 4 LiH
Карбид лития легко гидролизуется с образованием ацетилена:
- Li 2 C 2 + 2 H 2 O → 2 LiOH + C 2 H 2
Гидрид лития реагирует с графитом при 400°С, образуя карбид лития.
- 2 LiH + 4 C → Li 2 C 2 + C 2 H 2
Также Li 2 C 2 может образовываться при металлоорганического соединения н -бутиллития реакции с ацетиленом в ТГФ или Et 2 O В качестве растворителя используется , реакция протекает быстро и сильно экзотермично .
- C 2 H 2 + 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Li → Li 2 C 2 + 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
Карбид лития быстро реагирует с ацетиленом в жидком аммиаке с образованием прозрачного раствора ацетилида водорода.
- Что + [ − C≡C − ] Что + + HC≡CH → 2 Ли + [ − C≡CH]
Получение реагента таким способом иногда повышает выход этинилирования по сравнению с выходом реагента, приготовленного из лития и ацетилена.
Структура
[ редактировать ]Li 2 C 2 представляет собой соединение фазы Цинтла и существует в виде соли с формулой [Что + ] 2 [ − C≡C − ] . Его реакционная способность в сочетании с трудностью выращивания подходящих монокристаллов затруднила определение его кристаллической структуры. Он имеет искаженную антифлюоритовую кристаллическую структуру , аналогичную структуре пероксида рубидия ( Rb 2 O 2 ) и пероксид цезия ( Cs 2 O 2 ). Каждый атом лития окружен шестью атомами углерода из 4 различных ацетилид- анионов , причем два ацетилида координируются стороной вверх, а два других — концами. [3] [5] Наблюдаемое относительно короткое расстояние CC, равное 120 пм, указывает на наличие тройной связи C≡C . При высоких температурах Li 2 C 2 обратимо переходит в кубическую структуру антифлюорита. [6]
Использование в радиоуглеродном датировании
[ редактировать ]Существует ряд процедур, некоторые из которых сжигают образец, образуя CO 2 , который затем реагирует с литием, и другие, где углеродсодержащий образец реагирует непосредственно с металлическим литием. [7] Результат тот же: Li 2 C 2 Производится , который затем можно использовать для создания соединений, удобных для использования в масс -спектроскопии , таких как ацетилен и бензол . [8] Обратите внимание, что нитрид лития может образоваться которого образуется аммиак , при гидролизе , который загрязняет газообразный ацетилен.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Р. Джуза; В. Веле; Х.-У. Шустер (1967). «О знаниях ацетилида лития». Журнал неорганической и общей химии . 352 (5–6): 252. doi : 10.1002/zaac.19673520506 .
- ^ Савченко А.П.; Кшнякина С.А.; Х.-Майорова А.Ф. (1997). «Термические свойства карбида лития и интеркаляционных соединений лития графита». Неорганические материалы . 33 (11): 1305–1307.
- ^ Перейти обратно: а б с Рушевиц, Уве (сентябрь 2003 г.). «Бинарные и тройные карбиды щелочных и щелочноземельных металлов». Обзоры координационной химии . 244 (1–2): 115–136. дои : 10.1016/S0010-8545(03)00102-4 .
- ^ Х. Муассан Comptes Rendus hebd. Заседания академии. наук. 122, 362 (1896)
- ^ Джуза, Роберт; Опп, Карл (ноябрь 1951 г.). «Амиды металлов и нитриды металлов, 24-е сообщение. Кристаллическая структура амида лития». Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). 266 (6): 313–324. дои : 10.1002/zaac.19512660606 .
- ^ У. Рушевиц; Р. Петтген (1999). «Структурный фазовый переход в Li
22С
2 ". Журнал неорганической и общей химии . 625 (10): 1599–1603. doi : 10.1002/(SICI)1521-3749(199910)625:10<1599::AID-ZAAC1599>3.0.CO;2-J . - ^ Сварт ЕР (1964). «Прямое преобразование древесного угля в карбид лития при производстве ацетилена для радиоуглеродного датирования». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 20 : 47–48. дои : 10.1007/BF02146038 . S2CID 31319813 .
- ^ Веб-страница радиоуглеродной лаборатории Цюрихского университета. Архивировано 1 августа 2009 г. на Wayback Machine.