Соединения с металлами

В соединениях р-элементов IV группы с металлами (в соответствии с значением разности Э.О. компонентов) тип связи может меняться от ионно-ковалентного (в карбидах активных М, которые относятся к соленидам, что значит солеподобные, и ведут себя как диэлектрики) до металлического (в плюмбидах, являющихся проводниками и относящихся к интерметаллидам). А силициды и германиды (с промежуточным типом связи) являются металлидами (т.е. металлоподобными) и обладают полупроводниковыми свойствами. К металлидам относят также карбиды d-элементов.

Состав соленидов обычно стехиометричен (Al₄C₃ , Be₂C) и они легко гидролизуются

(с образованием метана и соответствующего гидроксида). Напротив, металлиды чаще имеют переменный состав, причем химически они более устойчивы, и тем устойчивее, чем меньше содержание в них металла. Так, Mn C₃ подвергается гидролизу (продукты:

Mn(OH)₂ , CH₄ и H₂ ), а W₂C и TiC – нет.

Другой пример: Mo Si₃ растворяется в HF и в «царской водке», а MoSi₂ лишь в смеси HF и HNO, ₃ а также в щелочах. К тому же, дисилицид молибдена выдерживает нагрев в агрессивной среде до 1700⁰С, поэтому из него делают нагреватели электропечей.

Металлиды, как правило, более тугоплавки, чем исходные вещества. Например, т.пл. Ti₅Si₃ равна 2120⁰С, в то время как у Ti и Si – 1670 и 1420⁰С, соответственно. А сплав 20% HfC с 80% TаC плавится при рекордно высокой температуре (4400⁰С).

Из карбидов практическое значение имеет B ₄C (который настолько тверд, что его порошком шлифуют алмазы) и SiC (карборунд), имеющий алмазоподобную структуру.

Карборунд получают из смеси песка и кокса при 2200⁰С. По твердости (~9,8) он немного уступает алмазу, но превосходит его по термостойкости^[75], поэтому используется как абразивный (от лат. слова, означающего «сдираю») и огнеупорный материал, а также в качестве полупроводника.

Персоединения с металлами в случае Si неустойчивы и мало изучены, а перкарбиды [8] ЩМ и ЩЗМ настолько прочны, что могут быть синтезированы из ИПВ, например:

Na + C ⎯⎯→^t Na₂C₂ .

Дата добавления: 2015-07-25