离子金属碳化物1结构
离子型金属碳化物,也称类盐碳化物,一般由电负性较低的金属元素和碳元素形成,其中碳以阴离子形式存在,属于离子型化合物。例如,CaC2的电子类型是:
电石,其主要成分是碳化钙
主要的碳阴离子有C4-、结构式为(c c) 22-的C22 -、结构式为(c=c=c) 34-的C34 -等。含C4的碳化物包括Be2C、Al4C3等。它们水解时会生成CH4,因此也称为甲酸盐。含C22的碳化物有Na2C2、Li2C2、CaC2、Ag2C、ZnC2等。它们水解时生成乙炔,所以也叫乙炔化合物;含C43的碳化物包括Mg2C3,其水解生成C3H4。
2存在形式
离子金属碳化物只能以干燥固体形式存在。
3与水反应的实质
离子型金属碳化物中的金属阳离子与被水离子化的OH-结合形成金属氢氧化物,碳阴离子与被水离子化的H结合形成碳氢化合物,即:金属碳化物水金属氢氧化物碳氢化合物。
4与水反应生成烃的分子式的确定
(1)守恒法(或平衡法)
比如Al4C3 H2O Al (OH) 3 _ _ _ _ _ _ _ _,先平衡Al的4Al(OH)3,再平衡O的12H2O,最后根据C和H的守恒得到C3H12,根据两个原子的比例满足。
(2)价态法
因为反应本质上是水解,所以各元素的化合价保持不变。通常有三种方法:
整数化合价法:根据金属碳化物中碳负离子(由多个碳原子组成的原子团)的化合价来确定碳氢分子中氢原子的个数。
见CaC2: CaC2C2H2,
类比:ZnC2C2H2,
Al4C3C3H123CH4,
Mg2C3C3H4,
Li2C2C2H2 .
平均化合价法:根据金属碳化物中碳的平均化合价直接确定碳氢化合物的分子式。
E.g .从CaC2C2H2(只有C2H2中碳元素的平均化合价为-1),
al4c 33c H4(CH4中只有碳元素是-4)。
(3)匹配法:根据碳负离子(原子团)的电荷,确定生成的碳氢分子中氢原子的数目。
如Ca2 C22-C2H2,
Mg2 2C34-C3H4 .
方法(2)和(3)本质上是相同的。方法(2)基于原子团的化合价,而方法(3)基于原子团的电荷。团簇的化合价与其电荷值一致。