Karbid lanthanu - Lanthanum carbide

Karbid lanthanu[1]
BaO2structure.jpg
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.031.923 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 235-128-8
Vlastnosti
LaC2
Molární hmotnost162,927 g / mol
Vzhledčtyřboká krystaly
Hustota5,29 g / cm3, pevný
Bod tání 2 360 ° C (4 280 ° F; 2 630 K)
Struktura
Čtyřúhelníkový
D174h, I4 / mmm, ti6
6
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Karbid lanthanu (Los AngelesC2 ) je chemická sloučenina. Je zkoumán v souvislosti s výrobou určitých typů supravodiče a nanotrubice.[2]

Příprava

LaC2 lze připravit reakcí oxid lanthanitý, La2Ó3, s uhlíkem v elektrické peci, nebo tavením pelet prvků v obloukové peci.[3]

Vlastnosti

LaC2 reaguje s vodou za vzniku ethyn, C.2H2 a směs komplexních uhlovodíků.[3]LaC2 je kovový vodič, na rozdíl od CaC2 což je izolátor.[3]Krystalová struktura LaC2 ukazuje, že obsahuje C.2 jednotky s délkou vazby C-C 130,3 pm, což je delší než délka vazby C-C v karbidu vápníku, 119,2 pm, což je blízko k délce ethynu.[3] Struktura LaC2 lze popsat jako La3+C22−(e-) kde elektron vstupuje do vodivého pásma a antibonding orbitalů na C2 anion, což zvyšuje délku vazby. To je analogické s vazbou přítomnou v nitridoboritan, CaNiBN.[4]

Karbid lanthanu v uhlíkových nano strukturách

Způsob výroby makroskopických množství C60 a potvrzení dutých struktur cagelike bylo publikováno v roce 1990 Kratschmerem a spolupracovníky.[5] Poté následovalo zveřejnění metod pro vyšší fullereny (C70 a vyšší). V roce 1993 vědci objevili, jak vyrobit sloučeninu, která není tak citlivá na vlhkost a vzduch. Vyráběli kontejnery pro uložení buckminsterfullerenes nebo buckyballs; proto kontejnery přezdívali „buckyjars“.[6] V polovině 90. let bylo univerzitám vydáno několik amerických patentů; experimenty s výrobními technikami pokračovaly na univerzitách po celém světě, včetně Indie, Japonska a Švédska.[7][8]

Atomy lanthanu byly uvězněny ve fullerenech

V La @ C.72se zdá, že lanthan stabilizuje C72 uhlíková klec. Studie Stevensona a kol. Z roku 1998. ověřil přítomnost La @ C72 stejně jako La2@C72, ale prázdná klec C.72 chyběla na základě hmotnostní spektrometrie s laserovou desorpcí a UV-vis spektroskopie.[9] Studie Lu et al. Z roku 2008. ukázal, že La2C72 nedodržovat pravidlo izolovaného pětiúhelníku (IPR), ale má dva páry fúzovaných pětiúhelníků na každém pólu klece a že dva atomy La jsou umístěny v blízkosti dvou párů fúzovaných pětiúhelníků. Tento výsledek poskytuje další podporu myšlence, že uhlíková klec je stabilizována atomy La.[10]

Kromě vlastností obsažených v tabulce vpravo jsou magnetické vlastnosti objemových množství La @ C82 (izolované z různých dutých fullerenů) byly testovány. Data magnetizace pro izolovanou La @ C.82 izomery byly získány použitím a OLIHEŇ magnetometr při teplotách od 3 do 300 K. Pro La @ C82 byla pozorována inverzní citlivost jako funkce teploty a Curie-Weissův zákon. Efektivní magnetický moment za La @ C.82 bylo zjištěno, že je 0,38 μB.[11]

Karbid lanthanu také prokázal supravodivé vlastnosti při převodu na vrstvený halogenid karbidu lanthanu La2C2X2 (X = Br, I). Výzkumy využívající měření difrakce neutronového prášku s vysokým rozlišením z teploty místnosti na 1,5 Kelvina ukázaly, že má supravodivé vlastnosti při přibližně 7,03 Kelvina pro X = Br a přibližně 1,7 Kelvina pro X = I, v uvedeném pořadí.[12]

Reference

  1. ^ Lide, David R. (1998). Příručka chemie a fyziky (87 ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. s. 4–64. ISBN  0-8493-0594-2.
  2. ^ Awasthi, Kalpana; Singh, A. K .; Srivastava, O. N. (2002). "Syntéza a charakterizace nanotrubiček z karbidu lanthanu". Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2 (1): 67–71. doi:10.1166 / jnn.2002.078. ISSN  1533-4880. PMID  12908323.
  3. ^ A b C d Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. str. 299. ISBN  978-0-08-037941-8.
  4. ^ Blaschkowski, Björn; Meyer, H.-Jürgen (2002). „Elektronické podmínky diatomických (BN) aniontů ve struktuře CaNiBN“. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 628 (6): 1249. doi:10.1002 / 1521-3749 (200206) 628: 6 <1249 :: AID-ZAAC1249> 3.0.CO; 2-S. ISSN  0044-2313.
  5. ^ Kratschmer W, Lamb, LD, Fostiropoulos K, Huffman, DR, Nature 1990, 347: 354; Kratschmer W, Fostiropoulos K, Huffman DR, Chem Phys Lett 1990, 170: 167; viz také Liu M a Cowley JM, Zapouzdření karbidu lanthanu v uhlíkových nanotubulích a uhlíkových nanočásticích, Carbon 33 (2): 225-232, 1995.
  6. ^ Webová stránka Wellesley Archivováno 2006-09-03 na Wayback Machine
  7. ^ Awasthu, K; Singh, AK; Srivastava, ON (2002). "Syntéza a charakterizace nanotrubiček z karbidu lanthanu". Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2 (1): 67–71. doi:10.1166 / jnn.2002.078. PMID  12908323.
  8. ^ Lassesson, A; Gromov, A; Lehlig, K; Taninaka, A; Shinohara, H; Campbell, EEB (2003). „Tvorba malých iontů karbidu lanthanu z laserem indukované fragmentace LaatC82". Journal of Chemical Physics. 119 (11): 5591–5600. Bibcode:2003JChPh.119.5591L. doi:10.1063/1.1599833.
  9. ^ Stevenson, S; Burbank, P; Harich, K; Sun, Z; Dorn, HC (1998). „Kovem zprostředkovaná stabilizace uhlíkové klece“ (PDF). Journal of Physical Chemistry A. 102 (17): 2833–2837. doi:10.1021 / jp980452m.
  10. ^ Lu, Xing; Nikawa, Hidefumi; Nakahodo, Tsukasa; Tsuchiya, Takahiro; Ishitsuka, Midori O .; Maeda, Yutaka; Akasaka, Takeshi; Toki, Makoto; Sawa, Hiroši; Slanina, Zdeněk; Mizorogi, Naomi; Nagase, Shigeru (2008). „Chemické porozumění metalofullerenu, který není IPR: Stabilizace enkovaných kovů na dluhopisech s taveným pentagonem v La2 @ C72“. Journal of the American Chemical Society. 130 (28): 9129–9136. doi:10.1021 / ja8019577. ISSN  0002-7863. PMID  18570421.
  11. ^ Funasaka, H; Sugiyama, K; Yamamoto, K; Takahashi, T (1995). "Magnetické vlastnosti metalofullerenů vzácných zemin". Journal of Physical Chemistry. 99 (7): 1826–1830. doi:10.1021 / j100007a005.
  12. ^ Ahn, K; Kremer, RK; Mattausch, H; Simon, A (2000). "Supravodivost ve vrstvených halogenidech karbidu lanthanu". Journal of Alloys and Compounds. 303–304: 257–261. doi:10.1016 / s0925-8388 (00) 00669-1.

externí odkazy