Vés al contingut

Carbur d'alumini

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Infotaula de compost químicCarbur d'alumini
Substància químicatipus d'entitat química Modifica el valor a Wikidata
Massa molecular143,92615452 Da Modifica el valor a Wikidata
Estructura química
Fórmula químicaAl₄C₃ Modifica el valor a Wikidata
SMILES canònic
Model 2D
[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[C-4].[C-4].[C-4] Modifica el valor a Wikidata
Identificador InChIModel 3D Modifica el valor a Wikidata
Propietat
Punt de fusió2.100 °C Modifica el valor a Wikidata
Cristal·lografia
Sistema cristal·lísistema trigonal Modifica el valor a Wikidata

El carbur d'alumini, o tricarbur de tetraalumini, és un compost inorgànic format per cations alumini(3+), , i anions carbur, , de fórmula Es presenta en forma de pols o de sòlids cristal·lins que poden ser de color groc-marró o de color verd-marró.

Propietats

[modifica]

El carbur d'alumini presenta una densitat de 2,36 g/cm³ i el seu punt de fusió, és de 1 400 °C. Aquest compost es descompon quan es posa en contacte amb aigua calenta, així com per addició d'àcid clorhídric diluït i per addició d'àcid sulfúric concentrat. El producte de la descomposició en ambdós casos és el metà:[1]

Classificació

[modifica]

El carbur d'alumini forma part dels carburs iònics, que son aquells que presenten un caràcter fort de sal i es formen sobretot a partir dels elements dels grups I i II de la taula periòdica. Els elements d'aquests grups són molt electropositius i el carboni en conseqüència presenta una càrrega positiva.

Estructura

[modifica]

Presenta una estructura cristal·lina poc freqüent, que consta de dues capes de Al2C i Al2C2. Cada àtom d'alumini es troba en coordinació amb 4 carburs d'alumini per donar una estructura tetraèdrica. Existeixen dos àtoms de carboni en ambients d'unió diferents; per una banda un octaedre de 6 àtoms d'alumini a una distància de 217 pm. L'altre és una estructura en forma de bipiràmide trigonal distorsionada formada per 4 àtoms d'alumini a una distància de 190 a 194 pm i 5 àtoms d'alumini a una distància de 221 pm.

Obtenció

[modifica]

El carbur d'alumini es prepara per reacció directe entre alumini i carboni en un forn d'arc elèctric a uns 1000 °C en absència d'oxigen i nitrogen a partir de la reacció següent:[1]

Una alternativa és fer reaccionar òxid d'alumini o fosfat d'alumini amb carboni, produeix monòxid de carboni. Les reaccions són:[2]

També por obtenir-se per reacció de l'alumini amb el monòxid de carboni a alta temperatura:

Aparició

[modifica]

Podem trobar petites quantitats de carbur d'alumini com a impureses del carbur de calci.

A la fabricació electrolítica d'alumini, el carbur d'alumini es forma com a resultat de la corrosió dels elèctrodes de grafit.

En materials compostos per una matriu de metall sobre la base d'una matriu d'alumini reforçat amb carburs no metàl·lics o fibres de carboni, el carbur d'alumini es forma com a producte no desitjat. En el cas de la fibra de carboni, reacciona amb la matriu d'alumini a temperatures superiors a 500 °C. Es pot aconseguir una inhibició de la reacció química mitjançant un recobriment de borur de titani (per exemple).

Aplicacions

[modifica]

La seva aplicació principal és la utilització d'aquest compost als laboratoris per a l'obtenció de metà.

També pot ser utilitzat com a catalitzador o bé com a agent secant i agent reductor. Té diverses aplicacions en el sector de la metal·lúrgia, ja que pot actuar com a abrasiu en eines de tall d'alta velocitat i té aproximadament la mateixa duresa que el topazi.

Referències

[modifica]
  1. 1,0 1,1 Wade, K.; Banister, A. J.. The Chemistry of Aluminium, Gallium, Indium and Thallium: Comprehensive Inorganic Chemistry (en anglès). Elsevier, 2016-06-07. ISBN 9781483153223. 
  2. Advanced Inorganic Chemistry Vol-1 (en anglès). Krishna Prakashan Media. ISBN 9788187224037. 

Enllaços externs

[modifica]