碳化铍

Template:Chembox 碳化铍（化学式：Be₂C）是一种金属碳化物。与金刚石类似，它是一种硬度很大的化合物。 它的硬度与金刚砂相当，可以在高压下进行加工，制成耐磨材料。这是一种透明的晶体，由于体系中的痕量碳难以除去，它的颜色可由琥珀色变化到深棕色。

结构

碳化铍为反萤石型晶体结构，形式上是甲烷的简单取代衍生物。因为C^4-离子堆积形成的空隙很小，所以实际上只有半径很小的Be²⁺能形成M₂C型碳化物，同族的其他元素镁、钙等由于Mg²⁺和Ca²⁺的半径较大，只能形成MC₂型乙炔衍生物。

制备

碳化铍可以由金属铍与碳单质在超过900°C的高温下共热来制备，也可以在超过1500°C的条件下用碳还原氧化铍来得到它：

$\mathrm{2}\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{C}\mathrm{\to }\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{O}$

该反应的温度控制非常重要，温度太低不能反应，太高的话碳化铍会分解成石墨和金属铍。

性质

碳化铍在水中非常缓慢地水解：

$\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}$

正因为这样，用碳化铍作高温材料时必须涂上金属或含硅的釉，以免与大气中的水蒸气作用。

分解速率在无机酸存在下加快，因为氧化铍溶解促进了反应向正方向进行：

$\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{B}{\mathrm{e}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}$

然而，在热的浓碱中反应非常迅速，产生碱金属的铍酸盐和甲烷：

$\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}$

碳化铍与卤素反应生成卤化铍和碳：

$\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{B}\mathrm{e}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}$

其他碳化铍

铍粉与干燥的乙炔在450°C下反应可以生成BeC₂。

参见

• 碳化物

外部链接

• MATERIAL SAFETY DATA SHEET
• Encyclopedia Britannica Template:Wayback
• Electrochemical Society article
• ASC website Template:Wayback
• article in Nature Template:Wayback
• NIST government website