كربيد الليثيوم

كربيد الليثيوم
	كربيد الليثيوم
الاسم النظامي (IUPAC)
	lithium carbide
أسماء أخرى
	أسيتيلينيد ثنائي الليثيوم
المعرفات
رقم CAS	1070-75-3
بوب كيم (PubChem)	66115
	مواصفات الإدخال النصي المبسط للجزيئات [Li+].[Li+].[C-]#[C-] ;
	المعرف الكيميائي الدولي InChI=1S/C2.2Li/c1-2;;/q-2;2*+1 ; InChIKey:ARNWQMJQALNBBV-UHFFFAOYSA-N ;
الخواص
الصيغة الجزيئية	Li2C2
الكتلة المولية	37.9034 غ/مول
المظهر	بلورات بيضاء إلى رمادية
الكثافة	1.3 غ/سم3
نقطة الانصهار	> 550 °س يتفكك
	في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)
	تعديل مصدري - تعديل

كربيد الليثيوم هو مركب كيميائي له الصيغة Li₂C₂، ويكون على شكل بلورات بيضاء إلى رمادية اللون. يسمّى المركب أسيتيليد ثنائي الليثيوم.

يعد كربيد الليثيوم أبسط مركب من المركبات بين عنصري الكربون والليثيوم، والتي تتضمن سلسلة من المركبات الغنية بالليثيوم مثل Li₄C و Li₆C₂ و Li₈C₃ و Li₆C₃ و Li₄C₃ و Li₄C₅ بالإضافة إلى مركبات التشابك مع الغرافيت مثل LiC₆ و LiC₁₂ و LiC₁₈.

التحضير

حضّر كربيد الليثيوم لأول مرة من قبل هنري مواسان عام 1896 وذلك من تفاعل الفحم مع كربونات الليثيوم.^[4] تحضّر مركبات الكربون والليثيوم الأخرى والغنية بالليثيوم من تفاعل بخار الليثيوم مع مركب عضوي كلوري مثل رباعي كلوريد الكربون.

يحضّر المركب من التفاعل المباشر بين عنصري الكربون والليثيوم.^[5]

\mathrm {2\ Li+2\ C\longrightarrow Li_{2}C_{2}}

عند تطبيق ضغوط مرتفعة تتشكّل مركبات كربون-ليثيوم مثل LiC₂ أو LiC₄.^[6]

بطريقة أخرى، يحضّر كربيد الليثيوم عند درجات حرارة مرتفعة في فرن كهربائي من تفاعل الفحم مع كربونات الليثيوم.^[2]

\mathrm {Li_{2}CO_{3}+4\ C\longrightarrow Li_{2}C_{2}+3\ CO}

الخواص

إن كربيد الليثيوم هو من أكثر المركبات الكربونية الحاوية على عنصر الليثيوم استقراراً من حيث الديناميكية الحرارية (الترموديناميك)، وهو المركب الوحيد لليثيوم الذي يمكن تحضيره من تفاعل العناصر المكونة له بشكل مباشر.

يصنّف كربيد الليثيوم ضمن الأملاح، وله بنية مشابهة لمركب بيروكسيد الروبيديوم Rb₂O₂ وبيروكسيد السيزيوم Cs₂O₂.^[7] يتبلور مركب كربيد الليثيوم وفق النظام البلوري المعيني القائم حسب الزمرة الفراغية $Immm$ وتكون ثوابت الشبكة البلورية a = 365.5 pm و b = 544.0 pm و c = 483.3 pm.^[8] عند درجات حرارة مرتفعة فإن بنية كربيد الليثيوم تتحوّل بشكل عكوس إلى بنية مكعبيّة معاكسة لبنية الفلوريت.^[9]

إن مركب كربيد الليثيوم فعّال ونشط كيميائياً، حيث تحدث له تفاعل حلمهة ليشكّل غاز الأسيتيلين C₂H₂ وهيدروكسيد الليثيوم LiOH.

\mathrm {Li_{2}C_{2}+2\ H_{2}O\ \longrightarrow \ 2\ LiOH+C_{2}H_{2}\uparrow }

الاستخدامات

يدخل كربيد الليثيوم ضمن طرق التحضير من أجل التأريخ بالكربون المشع، حيث أنه عند حرق العينة المراد تحديد عمرها يفاعل غاز ثنائي أكسيد الكربون الناتج مع الليثيوم ليتشكل كربيد الليثيوم، ومنه تحضر المركبات الأخرى.^[10]

المراجع

^ ^ا ^ب ^ج Dilithium ethynediide، QID:Q2311683
^ ^ا ^ب R. Abegg, F. Auerbach, I. Koppel: "Handbuch der anorganischen Chemie", Verlag S. Hirzel, 1908, 2. Band, 1. Teil, S. 146ff. (بالألمانية)
^ R. Juza; V. Wehle; H.-U. Schuster (1967). "Zur Kenntnis des Lithiumacetylids". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. ج. 352 ع. 5–6: 252. DOI:10.1002/zaac.19673520506.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
^ H. Moissan Comptes Rendus hebd. Seances Acad. Sci. 122, 362 (1896)
^ Nils Wiberg, Egon Wiberg, Arnold Fr. Holleman: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. de Gruyter, 1995, ISBN 978-3-11-012641-9 (بالألمانية)
^ M. Zafar , A. Munshi: Handbook of solid state batteries & capacitors. 1995, ISBN 978-981-02-1794-5
^ Kristallstruktur des Lithiumcarbids, Robert Juza and Volker Wehle, Naturwissenschaften Volume 52, Number 19, 537, doi: 10.1007/BF00645818 (بالألمانية)
^ Jean D'Ans,Ellen Lax: Taschenbuch Fur Chemiker Und Physiker: Band 3. Springer, 2007, ISBN 978-3-540-60035-0
^ U. Ruschewitz, R. Pöttgen (1999). "Structural Phase Transition in Li₂C₂". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. ج. 625 ع. 10: 1599–1603. DOI:10.1002/(SICI)1521-3749(199910)625:10<1599::AID-ZAAC1599>3.0.CO;2-J.
^ Swart E.R. (1964). "The direct conversion of wood charcoal to lithium carbide in the production of acetylene for radiocarbon dating". Cellular and Molecular Life Sciences. ج. 20: 47. DOI:10.1007/BF02146038.

[wikidata-0f1a6a3aba38b9532428737ceca3c52e35f31cbb-1] ا ^ب ^ج Dilithium ethynediide، QID:Q2311683

[handbuch-2] ا ^ب R. Abegg, F. Auerbach, I. Koppel: "Handbuch der anorganischen Chemie", Verlag S. Hirzel, 1908, 2. Band, 1. Teil, S. 146ff. (بالألمانية)

[3] R. Juza; V. Wehle; H.-U. Schuster (1967). "Zur Kenntnis des Lithiumacetylids". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. ج. 352 ع. 5–6: 252. DOI:10.1002/zaac.19673520506.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)

[4] H. Moissan Comptes Rendus hebd. Seances Acad. Sci. 122, 362 (1896)

[5] Nils Wiberg, Egon Wiberg, Arnold Fr. Holleman: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. de Gruyter, 1995, ISBN 978-3-11-012641-9 (بالألمانية)

[6] M. Zafar , A. Munshi: Handbook of solid state batteries & capacitors. 1995, ISBN 978-981-02-1794-5

[7] Kristallstruktur des Lithiumcarbids, Robert Juza and Volker Wehle, Naturwissenschaften Volume 52, Number 19, 537, doi: 10.1007/BF00645818 (بالألمانية)

[8] Jean D'Ans,Ellen Lax: Taschenbuch Fur Chemiker Und Physiker: Band 3. Springer, 2007, ISBN 978-3-540-60035-0

[9] U. Ruschewitz, R. Pöttgen (1999). "Structural Phase Transition in Li₂C₂". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. ج. 625 ع. 10: 1599–1603. DOI:10.1002/(SICI)1521-3749(199910)625:10<1599::AID-ZAAC1599>3.0.CO;2-J.

[10] Swart E.R. (1964). "The direct conversion of wood charcoal to lithium carbide in the production of acetylene for radiocarbon dating". Cellular and Molecular Life Sciences. ج. 20: 47. DOI:10.1007/BF02146038.

[1]