Карбид лития - Lithium carbide

Карбид лития

Имена
Предпочтительное название IUPAC Карбид лития
Систематическое название ИЮПАК Дилитий (1+) этин
Другие имена Ацетилид дилития Литий дикарбон Лития перкарбид
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard	100.012.710
Номер ЕС
PubChem CID
ИнЧИ InChI = 1S / C2.2Li / c1-2 ;; / q-2; 2 * + 1 Y Ключ: ARNWQMJQALNBBV-UHFFFAOYSA-N Y InChI = 1S / C2.2Li / c1-2 ;; / q-2; 2 * + 1 Ключ: ARNWQMJQALNBBV-UHFFFAOYSA-N InChI = 1 / C2.2Li / c1-2 ;; / q-2; 2 * + 1 Ключ: ARNWQMJQALNBBV-UHFFFAOYAB
Улыбки [Li +]. [Li +]. [C -] # [C-]
Характеристики
Химическая формула	Ли 2C 2
Молярная масса	37,9034 г / моль
Плотность	1,3 г / см³
Температура плавления	> 550 ° С
Растворимость в воде	Реагирует
Растворимость	не растворим в органических растворителях
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить  ( что есть   ?) YN
Ссылки на инфобоксы

Карбид лития , Li
₂C
₂, часто известный как ацетилид дилития , представляет собой химическое соединение лития и углерода , ацетилид . Это промежуточное соединение, образующееся во время процедур радиоуглеродного датирования . Ли
₂C
₂является одним из обширного ряда литий-углеродных соединений, которые включают богатый литием Li
₄C , Li
₆C
₂, Ли
₈C
₃, Ли
₆C
₃, Ли
₄C
₃, Ли
₄C
₅, а соединения интеркалирования графита LiC
₆, LiC
₁₂, и LiC
₁₈.
Ли
₂C
₂является наиболее термодинамически стабильным соединением, богатым литием, и единственным, которое может быть получено непосредственно из элементов. Впервые он был произведен Муассаном в 1896 году, который вступил в реакцию угля с карбонатом лития .

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

Другие соединения, богатые литием, получают в результате реакции паров лития с хлорированными углеводородами , например CCl ₄ . Карбид лития иногда путают с лекарственным средством карбоната лития , Li.
₂CO
₃, из-за схожести названия.

Подготовка и химия

В лабораторных условиях образцы могут быть приготовлены путем обработки ацетилена раствором лития в аммиаке при температуре –40 ° C с образованием присоединительного соединения Li ₂ C ₂ • C ₂ H ₂ • 2NH _3, которое разлагается в потоке водорода при комнатной температуре. температура дает белый порошок Li ₂ C _2.

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

Образцы, приготовленные таким образом, обычно имеют низкую кристаллизацию. Кристаллические образцы могут быть получены реакцией расплавленного лития и графита при температуре выше 1000 ° C. Li ₂ C ₂ также можно получить реакцией CO ₂ с расплавленным литием.

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

Другой способ получения Li ₂ C ₂ - нагрев металлического лития в атмосфере этилена .

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

Карбид лития легко гидролизуется с образованием ацетилена:

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

Гидрид лития реагирует с графитом при 400 ° C с образованием карбида лития.

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

Также Li ₂ C ₂ может образовываться, когда металлоорганическое соединение н-бутиллитий реагирует с этином в ТГФ или Et ₂ O, используемом в качестве растворителя, реакция протекает быстро и сильно экзотермично.

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

Карбид лития быстро реагирует с ацетиленом в жидком аммиаке с образованием прозрачного раствора ацетилида лития.

LiC≡CLi + HC≡CH → 2 LiCCH

Приготовление реагента таким способом иногда улучшает выход при этинилировании по сравнению с выходом, полученным с реагентом, приготовленным из лития и ацетилена.

Состав

Ли
₂C
₂представляет собой соединение фазы Zintl и существует в виде соли , 2Li⁺
C
₂²⁻
. Его реакционная способность в сочетании с трудностью выращивания подходящих монокристаллов затрудняла определение его кристаллической структуры. Он принимает искаженную анти -fluorite кристаллическую структуру, аналогичную рубидия пероксид ( Rb
₂О
₂) и пероксид цезия ( Cs
₂О
₂). Каждый атом Li окружен шестью атомами углерода из 4 различных ацетилидов, причем два ацетилида находятся на координирующей стороне, а два других - на конце. Наблюдаемое расстояние CC, равное 120 пм, указывает на наличие тройной связи C≡C. При высоких температурах Li
₂C
₂ обратимо превращается в кубическую антифлюоритовую структуру.

Использование в радиоуглеродном датировании

Существует ряд используемых процедур, некоторые из которых сжигают образец с образованием CO _2, который затем реагирует с литием, а другие, когда углеродсодержащий образец взаимодействует непосредственно с металлическим литием. Результат тот же: образуется Li ₂ C ₂ , который затем может быть использован для создания компонентов, простых для использования в масс-спектроскопии, таких как ацетилен и бензол. Обратите внимание, что может образоваться нитрид лития , который при гидролизе дает аммиак , загрязняющий ацетиленовый газ.

использованная литература