炭水化物

炭水化物（または炭化水素化物）は、金属と炭素、水素が炭化物イオンと水素化物イオンの形で結合した単相の固体化合物です。炭水化物という用語は、炭化水素を指すこともあります。[ 1 ]

構造と結合

遷移金属炭水化物の多くは非化学量論的であり、特に水素に関しては理論的な均衡割合まで変化する可能性がある。水素と炭素は金属結晶格子の空孔を占有する。炭素は金属格子において八面体サイト（6つの金属原子に囲まれたサイト）を、水素は四面体サイトを占有する。水素原子は炭素原子から離れたサイトに移動し、互いに少なくとも2Å離れたサイトに移動するため、炭素原子と水素原子の間には共有結合は存在しない。全体として、格子は元の金属の高い対称性を保持している。[ 2 ]

命名法

カルボジュウテリド（またはカルボジュウテリド）は、水素が同位体重水素である化合物である。[ 3 ] [ 4 ]

プロパティ

反応

金属炭化水素化物は加熱すると水素を放出し、温度に応じて水素の分圧と平衡状態になります。

Ca 2 LiC 3 Hを塩化アンモニウムと加熱すると、C 3 H 4（メチルアセチレン-プロパジエン）というガスが生成される。[ 5 ]

比較

炭素と水素の両方を含む金属クラスター分子やイオンも存在します。メチリジン錯体は、金属との3つの結合を持つCH基を含みます（例：NiCH +またはPtCH + ）。

自然発生

地球の内核では炭素や水素が合金化軽元素として提案されているにもかかわらず、炭化鉄水素化物は地球の内核に存在する条件下では安定していないようです。 [ 6 ]

アプリケーション

炭水化物は水素貯蔵能力について研究されている。[ 7 ]炭化水素を炭素源として炭化物を粉砕する際に、炭水化物が生成されることがある。炭水化物は望ましい結果ではないため、炭化物の生成を最大化するために、グラファイトなどの他の材料が添加される。[ 8 ]

準備

遷移金属炭化物は、金属炭化物を水素中で、例えば2000℃、3気圧で加熱することによって生成されます。この反応は発熱反応であり、はるかに低い温度で点火するだけで済みます。[ 7 ]このプロセスは自己伝播型高温合成（SHS）と呼ばれます。[ 9 ] 炭化水素炭化物は、例えば炭化チタンの製造において、金属を炭化水素中で粉砕することで生成されます。[ 8 ]

希土類炭化水素は、水素雰囲気下で密閉された金属容器内で金属水素化物とグラファイトを加熱することによって製造することができる。[ 10 ]

リスト

名前 式 形状 空間群 単位格子 外観 密度 構造 参照
水素化二炭化リチウムカルシウム Ca 2 LiC 3 H 正方晶系 P4 mbma=6.8236 c=3.7518 Z =2 銀 2.36 C 3 4−を有する[ 5 ]
チタンカーボジュウテリド TiC 0.48 D 0.60キュービック F m3ma=4.30963 [ 7 ]
チタンカーボジュウテリド TiC 0.48 D 0.60三角 Fm3 1a=3.08208 c=5.0405 [ 7 ]
ジルコニウム炭水化物 ZrC 0.3 H [ 11 ]
ハフニウム炭水化物 フッ化水素酸CH2​​a=3.427 c=5.476 [ 11 ] [ 12 ]
トリウム炭水化物 ThCH 2380°以下は立方体である、

そして上は六角形です。

[ 13 ] [ 14 ]
Th 2 CH 2六角 a=3.083 c=5.042 [ 12 ]
3CH4​​​単斜晶系 [ 12 ]
ニオブ炭化物 ニオブ炭化物0.76 H 0.18[ 15 ]
バリウムインジウムアレニリド水素化物 Ba 12 InC 18 H 4キュービック 私は3歳ですa=11.1447 InBa 12面体 [ 16 ]
Y 5 Si 3 C 0.5 H 7.33[ 17 ]
La 2 C 3 H 1.5[ 18 ]
ラ2 CH 4a=5.642 [ 19 ]
ラ2 CH 2単斜晶系 C 2/ ma = 7.206、b = 3.932、c = 6.739、β = 94.66 ° [ 19 ]
La 15 (FeC 6 ) 4 H 六角 P6​a =8.7764 c =10.7355 Z=1 V=720.42 銀 [ 20 ]
イッテルビウム炭化水素化物 イッテルビウム2 CH 2六角形 a=3.575 c=5.786 [ 10 ]
イッテルビウム二炭化水素 イッテルビウム2クエン酸 ​キュービック a=4.974 FCCC [ 10 ]
Pr 3 Fe 27.5 Ti 1.5 C x H 単斜晶系 A2/m [ 21 ]
Dy 2 Co 17 C 0.2 H 2.8P 6 3 / mmca=8.418 c=8.165 V=501.1 [ 22 ]
Dy 2 Ni 17 C 0.4 H 2.7P 6 3 / mmca=8.3789 c=8.054 V=489.7 [ 22 ]
Gd 2 ICH P 6 3 / mmca = 3.8128 c = 14.844 グレー 8.071 [ 23 ]
Gd 2 BrCH P 6 3 / mmcグレー [ 23 ]
Gd 2 ClCH P 6 3 / mmcグレー [ 23 ]
結核2 ICH P 6 3 / mmcグレー [ 23 ]
Tb 2 BrCH P 6 3 / mmcグレー [ 23 ]

参考文献

  1. ^ユーレ、アンドリュー (1867). 『ユーレの芸術、製造、鉱山辞典：その原理と実践を明快に解説』ロングマンズ・グリーン・アンド・カンパニー. pp.  648– 649.
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