Cтраница 2
Чистый ванадий похож на сталь, он обладает исключительной твердостью и большой прочностью при растяжении. Температура плавления ванадия ( 1715) значительно повышается с увеличением содержания в нем углерода ( при содержании углерода 2 7 % она равна 2185, а при содержании углерода 10 % - 2800); это объясняется образованием карбида внедрения VC ( стр. Вода, кислоты ( за исключением фтористоводородной и азотной кислот, а также царской водки) и щелочи не действуют на ванадий. [16]
Углерод образует карбиды при непосредственном взаимодействии с многими металлами. Карбиды делятся на две большие группы: карбиды металлического характера, называемые также карбидами внедрения, и карбиды соле-образного характера, или ионные карбиды. Карбиды внедрения образуются слабо электроположительными переходными металлами. [17]
В компактном состоянии молибден - блестящий металл бело-серого цвета, поддающийся ковке и сварке. На холоду кислород и кислоты ( за исключением кислот, обладающих свойствами окислителей, например HNO3, которая растворяет его) не действуют на молибден. С углеродом он дает карбид внедрения ( стр. [18]
В нестехиометрических карбидах атомы углерода либо занимают межузельное пространство в структуре металлов, либо образуют вакансии, которые распределяются в решетке упорядочение. В первом случае электронная структура металла не изменяется, в то же время атомы углерода стабилизируют решетку металла, увеличивая ее твердость до 9 - 10 ед. Поэтому первые / - элементы четвертого периода - Сг, Mn, Fe, Co и Ni не образуют обычных карбидов внедрения, атомы углерода образуют цепи, проходящие через искаженные кристаллические решетки этих металлов. Такие карбиды легко взаимодействуют с водой и разбавленными кислотами с образованием различных углеводородов. [19]
Подобные соображения должны применяться и к структурам внедрения. Следовательно, можно ожидать, что карбиды внедрения образуются металлами, атомы которых имеют радиус больше 1 3 А, а металлы с меньшим атомным радиусом должны образовывать карбиды со структурами, не имеющими простой связи со структурами чистых металлов. В нижеприведенной таблице даны радиусы ряда металлов для координационного числа 12, найденные Гольдшмидтом. Металлы, расположенные слева от вертикальной линии, образуют карбиды внедрения; металлы, стоящие справа ( железо, кобальт, никель, хром н марганец) образуют карбиды, структуры которых не имеют связи со структурами этих металлов. [20]
Карбидами, силицидами и германидами называют бинарные соединения металлов соответственно с углеродом, кремнием и германием. В эту группу соединений включают также карбиды бора и кремния. Наиболее разнообразные соединения с металлами образует углерод. Принято все карбиды подразделять на солеобразные ( карбиды металлов IA, Б - IIIA, Б - групп), ковалентные ( SiC, B4C) и карбиды внедрения, образованные большинством ( / - металлов. [21]
Атомы металлов Cr, Mn, Fe, Co и № имеют радиусы несколько меньше, чем 1 3 А, и поэтому они не образуют типичных карбидов внедрения. В этих случаях решетки металлов заметно искажаются и атомы углерода непосредственно взаимодействуют между собой. Можно приближенно принять, что структуры построены из углеродных ( с расстоянием С-С, равным - 1 65 А) цепей, проходящих сквозь очень искаженные решетки металлов. Карбиды Сг2С3 и М3С ( MMn, Fe, Co, Ni) довольно легко гидролизуются водой или разбавленными растворами кислот и образуют разнообразные углеводороды ( даже жидкие и твердые углеводороды, а в случае Fe3C свободный углерод) и водород. Таким образом, описанные карбиды являются промежуточными между типичными ионными и карбидами внедрения. [22]
Атомы металлов Cr, Mn, Fe, Co и Ni имеют радиусы несколько меньше, чем 1 3 А, и поэтому они не образуют типичных карбидов внедрения. В этих случаях решетки металлов заметно искажаются и атомы углерода непосредственно взаимодействуют между собой. Можно приближенно принять, что структуры построены из углеродных ( с расстоянием С-С, равным - 1 6 5 А) цепей, проходящих сквозь очень искаженные решетки металлов. Сз и М3С ( ММп, Fe, Co, Ni) довольно легко гидролизуются водой или разбавленными растворами кислот и образуют разнообразные углеводороды ( даже жидкие и твердые углеводороды, а в случае Fe3C свободный углерод) и водород. Таким образом, описанные карбиды являются промежуточными между типичными ионными и карбидами внедрения. [23]