Как получить карбид алюминия 🚩 алюминий реакции 🚩 Естественные науки
Автор КакПросто!
Карбид алюминия имеет химическую формулу Al4C3, внешне представляет собою кристаллы желтоватого цвета. Относится к первой группе карбидов, состав которых соответствует типичным валентностям металлов (имеется исключение – карбид бериллия с формулой Be2C). Как получить карбид алюминия?
Статьи по теме:
Инструкция
Легко вступает в реакцию с разбавленными кислотами и водой, образуя метан и, соответственно, либо соль, либо гидроокись. Кстати, воздействие водой на карбид алюминия – один из самых простых способов получения метана в лабораторных условиях (на уроках химии, например). Реакция идет следующим образом:Аl4C3 + 12h3O = 4Al(OH)3 + 3Ch5 При сильном нагревании карбид алюминия может реагировать с водородом (восстанавливаясь до чистого алюминия и образуя метан) и кислородом (образуя основной оксид алюминия и углекислый газ). Вступает в реакцию с сильными основаниями, образуя комплексные соли алюминия.
Основной способ получения этого вещества в промышленности – реакция алюминия с углеродом в дуговой электрической печи. Она протекает таким образом:
4Al + 3C = Al4C3
Также карбид алюминия образуется при производстве чистого алюминия, поскольку поверхностный слой графитовых электродов при высоких температурах (порядка 1500 – 1700 градусов) вступает в реакцию с расплавленным продуктом. Протекание реакции то же:
4Al + 3C = Al4C3
Алюминий начинает взаимодействовать с графитом уже при температурах порядка 650 градусов, а когда температура достигает порядка 1400 градусов, реакция протекает гораздо энергичнее. Наибольшее количество карбида алюминия образуется, если сырьем служит оксид алюминия (в отличие от кремнезема, обладающего способностью разлагать образующиеся карбиды). В этом случае, получается смесь, состоящая из металлического алюминия (60—80 % по весу), карбида алюминия 20—35 % и оксида алюминия 3—5 %.
Есть еще способ получения – путем прокаливания основного оксида алюминия (Аl2O3) с коксом (С). Реакция идет при очень высокой температуре (порядка 1800 градусов), следующим путем:
2Аl2O3 + 9C = Al4C3 + 6CO
Видео по теме
Полезный совет
При сильном нагревании карбид алюминия может реагировать с водородом (восстанавливаясь до чистого алюминия и образуя метан) и кислородом (образуя основной оксид алюминия и углекислый газ). Вступает в реакцию с сильными основаниями, образуя комплексные соли алюминия.
Источники:
- получение алюминия реакции
Совет полезен?
Статьи по теме:
Не получили ответ на свой вопрос?
Спросите нашего эксперта:
www.kakprosto.ru
Al4C3 -> Ch5 уравнение реакции
Получение метана из карбида алюминия (Al4C3 -> Ch5) возможно двумя способами. В первом случае на это бинарное соединение необходимо подействовать разбавленным раствором соляной кислоты, в результате чего помимо искомого алкана будет образовываться средняя соль – хлорид алюминия. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
Во-втором случае, карбид алюминия подвергают гидролизу; наряду с метаном в качестве продукта реакции получаем гидроксид алюминия. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
Метан – простейший представитель класса предельных углеводородов. Это бесцветный легкий горючий газ, не имеющий запаха и почти нерастворимый в воде. Температура его кипения равна , температура затвердевания . Смесь метана с воздухом крайне взрывоопасна (особенно в соотношении 1:10).
Метан довольно часто встречается в природе. Он является основной составной частью природного газа газовых месторождений (до 97%), в значительном количестве содержится в попутном нефтяном газе (выделяющемся при добыче нефти), а также в коксовом газе. Выделяется со дна болот, прудов и стоячих вод, где он образуется при разложении растительных остатков без доступа воздуха, почему метан получил также название болотного газа. Наконец, метан постоянно скапливается в каменноугольных шахтах, где его называют рудничным газом.
Все химические превращения, характерные для метана протекают с расщеплением cвязей C-H (галогенирование, нитрование, сульфохлорирование).
ru.solverbook.com
Al4C3 + HCl = ? уравнение реакции
В результате действия разбавленного раствора соляной кислоты на карбид алюминия (Al4C3 + HCl = ?) происходит образование средней соли – хлорида алюминия и выделение метана. Эту реакцию применяют как один из лабораторных способов получения метана. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
Метан – простейший представитель класса предельных углеводородов. Это бесцветный легкий горючий газ, не имеющий запаха и почти нерастворимый в воде. Температура его кипения равна , температура затвердевания . Смесь метана с воздухом крайне взрывоопасна (особенно в соотношении 1:10).
Метан довольно часто встречается в природе. Он является основной составной частью природного газа газовых месторождений (до 97%), в значительном количестве содержится в попутном нефтяном газе (выделяющемся при добыче нефти), а также в коксовом газе. Выделяется со дна болот, прудов и стоячих вод, где он образуется при разложении растительных остатков без доступа воздуха, почему метан получил также название болотного газа. Наконец, метан постоянно скапливается в каменноугольных шахтах, где его называют рудничным газом.
Все химические превращения, характерные для метана протекают с расщеплением cвязей C-H (галогенирование, нитрование, сульфохлорирование).
ru.solverbook.com
Карбид алюминия — Википедия
Карби́д алюми́ния (алюмокарби́д) — бинарное неорганическое соединение алюминия с углеродом. Химическая формула — .
Устойчиво до 1400 °C.
Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи[1]:
Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция. В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.
Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:
Химические свойства[править]
При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан (гидролиз)
:
Реагирует с водородом:
- с кислородом:
Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан:
Физические свойства[править]
- Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
- Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
- Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95
Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах
- ↑ Earnshaw, A. & Greenwood, N. Chemistry of the Elements, Второе издание. (Butterworth-Heinemann: 1997), стр. 297.
- ↑ U.S. Patent 6 033 789
- ↑ E. Pietsch, ed.: «Gmelins Hanbuch der anorganischen Chemie: Aluminium, Teil A», Verlag Chemie, Berlin, 1934—1935.
www.wiki-wiki.ru
Карбид алюминия — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Карби́д алюми́ния (алюмокарби́д) — бинарное неорганическое соединение алюминия с углеродом. Химическая формула — Al4C3{\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}}}}.
Устойчиво до 1400 °C.
Получение
Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи[1]:
- 4Al+3C⟶Al4C3{\displaystyle {\mathsf {4Al+3C\longrightarrow Al_{4}C_{3}}}}
Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция. В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.
Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:
- 2Al2O3+9C →1800∘C Al4C3+6CO{\displaystyle {\mathsf {2Al_{2}O_{3}+9C\ {\xrightarrow {1800^{\circ }C}}\ Al_{4}C_{3}+6CO}}}
Химические свойства
При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан:
- Al4C3+12h3O⟶4Al(OH)3↓+ 3Ch5↑{\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+12H_{2}O\longrightarrow 4Al(OH)_{3}\downarrow +\ 3CH_{4}\uparrow }}}
- 6h3SO4+Al4C3⟶2Al2(SO4)3+3Ch5{\displaystyle {\mathsf {6H_{2}SO_{4}+Al_{4}C_{3}\longrightarrow 2Al_{2}(SO_{4})_{3}+3CH_{4}}}}
Реагирует с водородом:
- Al4C3+6h3 →2200∘C 4Al+3Ch5{\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+6H_{2}\ {\xrightarrow {2200^{\circ }C}}\ 4Al+3CH_{4}}}}
- с кислородом:
- Al4C3+6O2 →650−700∘C 2Al2O3+3CO2{\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+6O_{2}\ {\xrightarrow {650-700^{\circ }C}}\ 2Al_{2}O_{3}+3CO_{2}}}}
Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан:
- Al4C3+4NaOH+12h3O⟶4Na[Al(OH)4]+3Ch5↑{\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+4NaOH+12H_{2}O\longrightarrow 4Na[Al(OH)_{4}]+3CH_{4}\uparrow }}}
Физические свойства
- Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
- Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
- Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95
Видео по теме
Применение
Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах[2]. Имеет приблизительно такую же твердость как топаз[3]. Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде[источник не указан 2467 дней].
Примечания
- ↑ Earnshaw, A. & Greenwood, N. Chemistry of the Elements, Второе издание. (Butterworth-Heinemann: 1997), стр. 297.
- ↑ U.S. Patent 6 033 789
- ↑ E. Pietsch, ed.: «Gmelins Hanbuch der anorganischen Chemie: Aluminium, Teil A», Verlag Chemie, Berlin, 1934—1935.
wiki2.red