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Lexikon der Chemie: Carbide

Carbide, binäre Verbindungen des Kohlenstoffs mit elektropositiven Elementen, speziell mit zahlreichen Metallen, mit Bor und Silicium. Man unterscheidet ionische, kovalente und interstitielle (metallische) C.

Ionische C. leiten sich von den Elementen der I, II und III. Hauptgruppe des Periodensystems ab. Sie haben Ionengitter aus negativ geladenen Kohlenstoffspezies und den Metallkationen. Die Kohlenstoff-Anionen reagieren als starke Basen mit Wasser unter Bildung der entsprechenden korrespondierenden Säuren. Deshalb werden ionische C. durch Wasser zu Kohlenwasserstoffen und Metallhydroxiden zersetzt. Beryllium und Aluminium bilden Methanide, Be2C und Al4C3 (Aluminiumcarbid), die mit Wasser unter Freisetzung von Methan reagieren, z. B. Al4C3 + 12 H2O → 4 Al(OH)3 + 3 CH4. Von den Elementen der I. und II. Hauptgruppe, der I., II. und III. Nebengruppe und von Aluminium kennt man Acetylide (Ethin), denen C22--Ionen zugrunde liegen und die mit Wasser zu 2 Metallhydroxid und Ethin (Acetylen) reagieren. Deren wichtigster Vertreter ist das Calciumcarbid CaC2.

Kovalente C. sind wasser- und säurebeständige, gut kristallisierende Verbindungen, Typische Vertreter sind Siliciumcarbid SiC und Borcarbid B4C, in denen Si- und C-Atome die Positionen im Diamantgitter einnehmen bzw. Kohlenstoff in das Gitter des α-rhomboedrischen Bors eingebaut ist. Dies erklärt die chem. Resistenz und große Härte der kovalenten C.

Interstitielle C., metallische C., sind nichtstöchiometrische Verbindungen, in denen Kohlenstoff teilweise die Zwischengitterplätze in den Metallgittern vor allem der Elemente der IV. bis VIII. Nebengruppe besetzt. Zur Gewinnung der metallischen C. werden die Metalle oder Metalloxide mit Koks erhitzt oder die Metalle mit Ethin umgesetzt.

  • Die Autoren
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Redaktion:
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