CS₂ + 2Cl₂ ® CCl₄ + 2S

Тетрахлорид CCl₄ – негорючее вещество, используется в качестве растворителя в процессах сухой чистки, но не рекомендуется применять его как пламегаситель, так как при высокой температуре происходит образование ядовитого фосгена (газообразное отравляющее вещество). Сам ССl₄ также ядовит и при вдыхании в заметных количествах может вызвать отравление печени. СCl₄ образуется и по фотохимической реакции между метаном СH₄ и Сl₂; при этом возможно образование продуктов неполного хлорирования метана – CHCl₃, CH₂Cl₂ и CH₃Cl. Аналогично протекают реакции и с другими галогенами.

Реакции графита. Графит как модификация углерода, отличающаяся большими расстояниями между слоями гексагональных колец, вступает в необычные реакции, например, щелочные металлы, галогены и некоторые соли (FeCl₃) проникают между слоями, образуя соединения типа KC₈, KC₁₆ (называемые соединениями внедрения, включения или клатратами). Сильные окислители типа KClO₃ в кислой среде (серной или азотной кислоты) образуют вещества с большим объемом кристаллической решетки (до 6 между слоями), что объясняется внедрением кислородных атомов и образованием соединений, на поверхности которых в результате окисления образуются карбоксильные группы (–СООН) – соединения типа оксидированного графита или меллитовой (бензолгексакарбоновой) кислоты С₆(COOH)₆. В этих соединениях отношение С:O может изменяться от 6:1 до 6:2,5.

Карбиды. Углерод образует с металлами, бором и кремнием разнообразные соединения, называемые карбидами. Наиболее активные металлы (IA–IIIA подгрупп) образуют солеподобные карбиды, например Na₂C₂, CaC₂, Mg₄C₃, Al₄C₃. В промышленности карбид кальция получают из кокса и известняка по следующим реакциям:

Карбиды неэлектропроводны, почти бесцветны, гидролизуются с образованием углеводородов, например

CaC₂ + 2H₂O = C₂H₂ + Ca(OH)₂

Образующийся по реакции ацетилен C₂H₂ служит исходным сырьем в производстве многих органических веществ. Этот процесс интересен, так как он представляет переход от сырья неорганической природы к синтезу органических соединений. Карбиды, образующие при гидролизе ацетилен, называются ацетиленидами. В карбидах кремния и бора (SiC и B₄C) связь между атомами ковалентная. Переходные металлы (элементы B-подгрупп) при нагревании с углеродом тоже образуют карбиды переменного состава в трещинах на поверхности металла; связь в них близка к металлической. Некоторые карбиды такого типа, например WC, W₂C, TiC и SiC, отличаются высокой твердостью и тугоплавкостью, обладают хорошей электропроводностью. Например, NbC, TaC и HfC – наиболее тугоплавкие вещества (т.пл. = 4000–4200° С), карбид диниобия Nb₂C – сверхпроводник при 9,18 К, TiC и W₂C по твердости близки алмазу, а твердость B₄C (структурного аналога алмаза) составляет 9,5 по шкале Мооса (см. рис. 2). Инертные карбиды образуются, если радиус переходного металла < 1,3 , а при большем радиусе образуются реакционноспособные карбиды типа Mn₃C, Ni₃C₃, Fe₃C.

назад   дальше