Karbid lithia - Lithium carbide

Karbid lithia

Jména
Preferovaný název IUPAC Karbid lithia
Systematický název IUPAC Dilithium (1+) ethyn
Ostatní jména Dilithiumacetylid Lithium dikarbon Perkarbid lithný
Identifikátory
Číslo CAS	1070-75-3 Y
3D model (JSmol )	Interaktivní obrázek
ChemSpider	59503 Y
Informační karta ECHA	100.012.710
Číslo ES	213-980-1
PubChem CID	66115
InChI InChI = 1S / C2.2Li / c1-2 ;; / q-2; 2 * + 1 Y Klíč: ARNWQMJQALNBBV-UHFFFAOYSA-N Y InChI = 1S / C2.2Li / c1-2 ;; / q-2; 2 * + 1 Klíč: ARNWQMJQALNBBV-UHFFFAOYSA-N InChI = 1 / C2.2Li / c1-2 ;; / q-2; 2 * + 1 Klíč: ARNWQMJQALNBBV-UHFFFAOYAB
ÚSMĚVY [Li +]. [Li +]. [C -] # [C-]
Vlastnosti
Chemický vzorec	Li 2C 2
Molární hmotnost	37,9034 g / mol
Hustota	1,3 g / cm3[1]
Bod tání	> 550 ° C
Rozpustnost ve vodě	Reaguje
Rozpustnost	nerozpustný v organických rozpouštědlech
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
N ověřit (co je YN ?)
Reference Infoboxu

Karbid lithia, Li
₂C
₂, často známý jako dilithium acetylid, je chemická sloučenina z lithium a uhlík, an acetylid. Je to meziprodukt vyrobený během radiokarbonové seznamky postupy. Li
₂C
₂ je jednou z široké škály sloučenin lithia a uhlíku, které zahrnují lithium bohaté Li
₄C, Li
₆C
₂, Li
₈C
₃, Li
₆C
₃, Li
₄C
₃, Li
₄C
₅a grafitové interkalační sloučeniny LiC
₆, LiC
₁₂, a LiC
₁₈.
Li
₂C
₂ je termodynamicky nejstabilnější sloučenina bohatá na lithium^[2] a jediný, který lze získat přímo z prvků. Poprvé byl vyroben Moissan, v roce 1896^[3] kdo reagoval na uhlí s uhličitan lithný.

${displaystyle {ce {Li2CO3 + 4C-> Li2C2 + 3CO}}}$

Další sloučeniny bohaté na lithium se vyrábějí reakcí par lithia s chlorované uhlovodíky, např. CCl₄. Karbid lithia je někdy zaměňován s drogou uhličitan lithný, Li
₂CO
₃, kvůli podobnosti názvu.

Příprava a chemie

V laboratoři mohou být vzorky připraveny zpracováním acetylén roztokem lithia v amoniaku, při -40 ° C, za vzniku adiční sloučeniny Li₂C₂ • C.₂H₂ • 2NH₃ který se při pokojové teplotě rozkládá v proudu vodíku za vzniku bílého prášku Li₂C_2.

${displaystyle {ce {C2H2 + 2Li -> Li2C2 + H2}}}$

Takto připravené vzorky jsou obecně špatně krystalické. Krystalické vzorky mohou být připraveny reakcí mezi roztaveným lithiem a grafit při teplotě nad 1000 ° C.^[2] Li₂C₂ lze také připravit reakcí CO₂ s roztaveným lithiem.

${displaystyle {ce {10Li + 2CO2 -> Li2C2 + 4Li2O}}}$

Jiný způsob výroby Li₂C₂ je ohřev kovového lithia v atmosféře ethylen.

${displaystyle {ce {6Li + C2H4 -> Li2C2 + 4LiH}}}$

Karbid lithia snadno hydrolyzuje za vzniku acetylenu:

${displaystyle {ce {Li2C2 + 2H2O -> 2LiOH + C2H2}}}$

Lithium hydrid reaguje s grafitem při 400 ° C za vzniku karbidu lithia.

${displaystyle {ce {2LiH + 4C -> Li2C2 + C2H2}}}$

Také Li₂C₂ mohou být vytvořeny, když organokovový sloučenina n-butyllithium reaguje s ethynem v THF nebo Et₂Ó při použití jako rozpouštědlo je reakce rychlá a vysoce exotermická.

${displaystyle {ce {{C2H2} + 2BuLi -> [{ce {Et2O nebo THF}}] {Li2C2} + C4H10}}}$

Struktura

Li
₂C
₂ je Zintl fáze sloučenina a existuje jako sůl, 2Li⁺
C
₂²⁻
. Jeho reaktivita v kombinaci s obtížemi při pěstování vhodná monokrystaly, znesnadnilo stanovení jeho krystalové struktury. Přijímá zkreslené proti-krystalová struktura fluoritu, podobná struktuře peroxidu rubidia (Rb
₂Ó
₂) a peroxid cesný (Čs
₂Ó
₂). Každý atom Li je obklopen šesti atomy uhlíku ze 4 různých acetylidů, přičemž dva acetylidy jsou koordinační stranou - na a další dva na konci.^[2][4] Pozorovaná vzdálenost C-C 120 hodin naznačuje přítomnost trojné vazby C≡C. Při vysokých teplotách Li
₂C
₂ transformuje reverzibilně na kubickou antifluoritovou strukturu.^[5]

Použití v datování radiokarbonem

Existuje řada použitých postupů, některé spalují produkci vzorku CO₂ který potom reaguje s lithiem a další, kde vzorek obsahující uhlík reaguje přímo s kovovým lithiem.^[6] Výsledek je stejný: Li₂C₂ Vyrábí se produkt, který lze poté použít k vytvoření druhů snadno použitelných v hmotnostní spektroskopii, jako je acetylen a benzen.^[7] Všimněte si, že nitrid lithný mohou být vytvořeny a to vytváří amoniak při hydrolyzování, které kontaminuje plynný acetylen.

Reference