Carbur

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Els carburs són composts binaris que es formen a partir de la unió entre el carboni i un element químic d'electronegativitat semblant o menor.[1]

Síntesi[modifica | modifica el codi]

La síntesi dels carburs es realitza generalment a partir de carboni elemental amb l'element, l'òxid o el seu carbonat a elevades temperatures en una reacció en sòlid. Així el carbur de calci (el carbur més conegut) es pot obtenir a partir de carbonat de calci, que és inestable a altes temperatures i es transforma en òxid de calci perdent una molècula de diòxid de carboni, i posterior reacció de l'òxid de calci amb carbó de coc a temperatures d'entre 2000 i 2500 °C.[2]

{\displaystyle CaCO_3 \; \longrightarrow \; CaO \; + \; CO_2}

{\displaystyle CaO \; + \; 3 C \longrightarrow \; CaC_2 \; + \; CO}

Tipus[modifica | modifica el codi]

No són considerats carburs, per convenció, els hidrurs de carboni o hidrocarburs. La resta es divideixen en tres tipus:

Carburs iònics[modifica | modifica el codi]

Espeleòleg amb una làmpada de carbur de calci

Els carburs iònics tenen un caràcter fort de sal i es formen sobretot a partir dels elements dels grups 1 i 2 de la taula periòdica, això és, alcalins i alcalinoterris. Tots aquests elements són molt electropositius i el carboni té per tant una càrrega negativa.

Exemples típics són el carbur de liti ({\textstyle Li_4C}), el carbur de beril·li ({\textstyle Be_2C}), el carbur de magnesi ({\textstyle Mg_2C_3}), el ja esmentat carbur de calci ({\textstyle CaC_2}), el carbur d'alumini ({\textstyle Al_4C_3}) i el carbur de ferro ({\textstyle Fe_3C}) conegut com a cementita.

Uns contenen l’anió {\textstyle C^{4-}}(el d’alumini {\textstyle Al_4C_3}, el de beril·li {\textstyle Be_2C}) i alliberen metà per hidròlisi:

{\displaystyle BeC_2 \; + \; 2 H_2O \longrightarrow \; BeO \; + \; CH_4}

Altres contenen l’anió {\textstyle C^{2-}} i alliberen acetilè, i llur estructura i llur comportament són els d’un acetilur:

{\displaystyle CaC_2 \; + \; 2 H_2O \longrightarrow \; Ca(OH)_2 \; + \; C_2H_2}

D’altres, encara, contenen l’anió {\textstyle C_3^{4-}} i desprenen propí (per exemple, el de magnesi {\textstyle Mg_2C_3})

Carburs covalents[modifica | modifica el codi]

Carborúndum

Els carburs covalents es formen entre el carboni i elements amb aproximadament la mateixa electronegativitat. Els exemples més importants d'aquest grup són el carbur de silici o carborúndum ({\textstyle SiC}) amb estructura de diamant i una duresa en l'escala de Mohs d'entre 9 i 9,5 i el carbur de bor ({\textstyle B_4C_4}).

Aquestes substàncies solen ser molt dures degudes als enllaços covalents formats en les tres dimensions. S'utilitzen, per exemple, com materials abrasius o com recobriments en peces que han de resistir abrasions mecàniques. El carbur de silici s'utilitza també com a suport per catalitzador és causa de la seva alta resistència i bona conductivitat tèrmica.

Carburs intersticials[modifica | modifica el codi]

Estructura cristal·lina del carbur de titani

Els carburs intersticials estan formats per metalls de transició, especialment dels grups 4, 5 i 6, i són composts de punt de fusió molt elevat (de 3 000 a 4 800°C), d’una gran duresa (la majoria entre 9 i 10 de l’escala de Mohs) i de conductivitat elèctrica de tipus metàl·lica; tenen estructures amb els àtoms de carboni disposats en els buits octaèdrics dels reticles metàl·lics sense que aquests siguin alterats si el radi atòmic del metall és igual o superior a 1,3 Å, com succeeix en els carburs de Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo o W; per contra, el reticle sofreix distorsions en els carburs de Cr, Mn, Fe, Ni i Co, metalls de radi atòmic lleugerament menor, la qual cosa els fa atacables pels àcids diluïts, donen barreges d’hidrocarburs i d’hidrogen.[1]

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Carbur Modifica l'enllaç a Wikidata
  1. 1,0 1,1 «Carbur». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. Daintith, John. A dictionary of chemistry (en anglès). Oxford University Press, 2004, p.99. ISBN 0198609183.