අධ්යාපනය:, විද්යාව
කාබයිඩ්: සූත්රය, භාවිතය සහ ගුණාංග
විවිධ රසායනික සංයෝග බොහෝමයක් ලොව පුරා දන්නා අතර මිලියන සියගණනක් පමණ වේ. ඔවුන් සියල්ලන්ම, පුද්ගලයා තනි ය. විවිධ සංයුතීන් සඳහා එකම රසායනික හා භෞතික ගුණ ඇති ද්රව්ය දෙකක් සොයාගත නොහැකිය.
ලෝකයේ පවතින ඉතාමත් අශෝභන අකාබනික ද්රව්යවලින් එකක් වන්නේ කාබයිඩ් වේ. මෙම ලිපියෙන් අපි ඔවුන්ගේ ව්යූහය, භෞතික හා රසායනික ගුණාංග, ඒවායේ නිෂ්පාදන පිළිබඳ තොරතුරු සහ ඒවා විශ්ලේෂණය කරමු. නමුත් මුලින්ම, සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය ගැන ටිකක් සිතා බලන්න.
ඉතිහාසය
අප විසින් පහත දැක්වෙන සූත්ර වල ඇති කාබන් කාබයිඩ ස්වාභාවික සංයෝග නොවේ. මේ නිසා ඔවුන්ගේ අණු ජල සමග අන්තර් ක්රියාකාරී වන විට විසිරී යයි. ඒ නිසා, මෙහි කාබයිඩ සෑදිය යුතු පළමු උත්සාහයන් ගැන කතා කිරීම වටී.
1849 සිට සිලිකන් කාබයිඩ් සංශ්ලේෂණයට යොමු වී ඇති නමුත් මෙම ප්රයත්නයන්ගෙන් සමහරක් හඳුනා නොගත් ඒවාය. 1893 දී ඇමරිකානු රසායනඥ එඩ්වඩ් ඇචේසන් විසින් මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය ආරම්භ කරන ලදී.
කැල්සියම් කාබයිඩයේ සංස්ලේෂණය ඉතිහාසය වෙනස් නොවේ. 1862 දී ඔහු ජර්මානු රසායන විද්යාඥයෙකු වන ෆ්රෙඩ්රික් වේල්ලර්, ගල් අඟුරු සමඟ සීනි සහ කැල්සියම් උණුසුම් කර ඇත.
දැන් අපි වඩාත් රසවත් කොටස් වෙත ගමන් කරමු: රසායනික හා භෞතික ගුණාංග. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම පංතියේ ද්රව්යයේ යෙදීමෙහි සාරය ඔවුන් වේ.
භෞතික ලක්ෂණ
නිසැකවම සියළුම කාබ්යිඩ තරමක් දුරට වෙනස් වේ. නිදසුනක් වශයෙන් මොහ්ස් පරිමාණයෙන් ඉතාම ඝන ද්රව්යයක් වන ටංස්ටන් කාබයිඩ් (සියයට 10 න් හැකි කරුණු 9 ක්) වේ. මීට අමතරව, මෙම ද්රව්ය ඉතා ප්රචලිතය. ඒවායින් සමහරක් ද්රවාංකය අංශක දෙදහසකට ළඟා වේ.
බොහෝ කාබයිඩ් රසායනිකව නිශ්ශබ්ද වන අතර කුඩා ද්රව්යයන් සමඟ අන්තර් ක්රියා කරයි. ඒවා ද්රාවණ තුළ දිය නොවේ. කෙසේ වෙතත්, ජලය සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීම බැඳුම්කර විනාශ කිරීම හා ලෝහයේ සහ හයිඩ්රොකාබෝන් හයිඩ්රොක්සයිඩයක් සෑදීම සමඟ විසුරුවා හැරීම ලෙස සලකනු ලැබේ.
අවසාන ප්රතික්රියාව හා කාබයිඩ් අඩංගු වෙනත් රසවත් රසායනික වෙනස්කම් කිහිපයක් ඊළඟ කොටසෙහි සාකච්ඡා කෙරේ.
රසායනික ගුණ
සියලු කාබයිඩ් ජලය සමග ප්රතික්රියා කරයි. සමහරක් උණුසුම් නොමැතිව (නිදසුනක් වශයෙන්, කැල්සියම් කාබයිඩ්) සහ තවත් (නිදසුනක් ලෙස, සිලිකන් කාබයිඩ්) - ජල වාෂ්පය 1800 ° දක්වා උෂ්ණත්වයට ලක්වන විට. මෙම සිද්ධිය තුළ ප්රතික්රියාශීලීත්වය රඳා පවතින්නේ සංයෝගයේ බන්ධන ස්වභාවය මතයි. පසුව අපි පසුව කතා කරමු. ජලය සමග ප්රතික්රියාවක දී, විවිධ හයිඩ්රොකාබන සෑදී ඇත. ජලයට අඩංගු හයිඩෝ කාබයිඩයේ කාබන් සම්බන්ධ වීම නිසා මෙය සිදු වේ. හයිඩ්රොකාබන් ලබාගත හැකි (හෝ සීමිත හා අසංතෘප්ත සංයෝග ලබා ගත හැකි) තේරුම් ගැනීම සඳහා, ආරම්භක ද්රව්යයේ අඩංගු කාබන් වල සංයුතියෙන් ඉදිරියට යා හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, කැල්සියම් කාබයිඩය නම් CaC 2 හි සූත්රය නම් එය අයනය සී 2 2- අඩංගු බව අපට පෙනේ. මෙහි අර්ථය වන්නේ හයිඩ්රජන් අයන දෙකක ආරෝපණයක් + එයට සම්බන්ධ කළ හැක. මේ අනුව, සංයෝග C 2 H 2- ඇසිටිලීන් ලබා ගනී. එලෙසම, ඇලුමිනියම් කාබයිඩය වැනි සංයෝගයක් වන ඇල් 4 සී 3 හි සූත්රය වන අප CH 4 ලබා ගනී . C 3 H 12 නැත්තේ ඇයි? සියල්ලට පසුව, අයන 12- ක් සඳහා ආරෝපණයක් ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, හයිඩ්රජන් පරමාණුවෙහි උපරිම සංඛ්යාව 2n + 2 මගින් තීරණය කරනු ලැබේ. N යනු කාබන් පරමාණු සංඛ්යාවයි. එනිසා, C 3 H 8 (ප්රෝපනය) සමීකරණය හා සංයෝගය ඇති එකම සංයෝගයක් පවතින අතර, ඒවා එක් අයනක තුනකින් යුක්ත වන අතර ඒවා අයන 3 ක් බවට පත් වේ.
කාබයිඩවල ඔක්සිකරණ ප්රතික්රියාවක් සිත් ගන්නා සුළුය. ප්රබල ඔක්සිඩන්ට් මිශ්රනවලදී හා ඔක්සිජන් වායුගෝලය තුළ සාමාන්ය දහන ක්රියාවලියේදී ඒවා සිදු විය හැකිය. ඔක්සිජන් සමඟ සෑම දෙයක්ම පැහැදිලිය: ඔක්සයිඩ දෙකක් ලබා ගැනීමෙන් පසුව අනෙක් ඔක්සිකාරක සමග එය වඩාත් සිත්ගන්නා කරුණකි. සෑම දෙයක්ම කාබයිඩයේ කොටසක් වන ලෝහයේ ස්වභාවය හා ඔක්සිකාරක ස්වභාවය මත රඳා පවතී. නිදසුනක් ලෙස සිලිකන් කාබයිඩ්, නයිට්රික් හා හයිඩ්රෝෆ්ලෝරික් අම්ල මිශ්රණය සමඟ අන්තර්ක්රියා ඇති විට SiC, සූත්රය කාබන්ඩයොක්සයිඩ් විමෝචනය සමග hexafluorosilicic අම්ලය නිර්මාණය කරයි. එකම ප්රතික්රියාවක් සිදු කරන විට නයිට්රික් අම්ලය පමණක් ඇති විට සිලිකන් ඔක්සයිඩ් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ලබා ගනිමු. ඔක්සයිඩර්ට හැලජන හා හල්කෙනොන අඩංගු විය හැක. ඒවා සමග කාබයිඩය එකිනෙකට සම්බන්ධ වන අතර ප්රතික්රියා සූත්රය රඳා පවතින්නේ එහි ව්යුහය මත පමණි.
අප සලකා බලන ලද සූත්රවල කාබන් කාබයිඩ, මෙම සංයෝගයේ පන්තියේ එකම නියෝජිතයා නොවේ. දැන් අපි මෙම පංතියේ සෑම කාර්මික වැදගත් සංයෝජනයක් ගැනම අවධානයෙන් පසුවෙමු. එවිට ඔවුන්ගේ ජීවිතයේ දී ඔවුන්ගේ යෙදුම ගැන කතා කරන්නෙමු.
කාබයිඩ් යනු කුමක්ද?
එය කාබයිඩය, CaC 2 හි සූත්රය, SiC වෙතින් ව්යුහයෙන් වෙනස් වේ. මෙම වෙනස ප්රධාන වශයෙන් පරමාණු අතර බන්ධනයෙහි ස්වභාවයේ පවතී. පළමුවැන්න නම්, අපි ලුණු වැනි කාබයිඩ් සමඟ කටයුතු කරමු. මෙම සංයෝගයේ වර්ගයක් නම් එය ලුණු ලෙස හැසිරෙන බැවිනි. එනම්, එය අයන තුළ විඝටනය වීමට හැකියාව ඇත. එවැනි අයනික බන්ධනයක් ඉතා දුර්වල වන අතර, එමගින් ජලාශ්රිත ප්රතික්රියාවත්, අයන අතර අන්තර්ක්රියාවල යෙදීම ඇතුළු බොහෝ වෙනස්කම් සිදු කිරීමටත් පහසු වේ.
තවත් කර්මාන්තශාලා වැදගත් කාබයිඩ් වර්ගයක් වන්නේ, සංයුජ කාබයිඩ් යනු: උදාහරණ වශයෙන් SiC හෝ WC. ඒවා ඝනත්වය හා ශක්තියෙන් සංලක්ෂිත වේ. රසායනික ද්රව්ය තලාදැමීම සහ නොඉවසිලි කිරීම වැනි.
ලෝහ වැනි කාබයිඩ් ද පවතී. කාබන් සමඟ ලෝහ මිශ්ර ලෝහ ලෙස සැලකිය හැකිය. මේවා අතරින්, නිදසුනක් වශයෙන්, සිමෙන්ති (යකඩ කාබයිඩ්, වෙනස් වන සූත්රය, නමුත් සාමාන්යයෙන් එය ආසන්න වශයෙන් සමාන වේ: Fe 3 C) හෝ වාත්තු යකඩ. ඒවායේ රසායනික ක්රියාකාරකම්, අයනික හා සහසංයුජීය කාබයිඩ අතර එහි ප්රමාණ වලින් අන්තර් මාධ්යය ඇත.
අප සාකච්ඡා කරන රසායනික සංයෝග පන්තියේ මෙම උප විශේෂය එහි ප්රායෝගික භාවිතයට ඇත. ඔවුන් එක් එක් අයුරින් කොතැනක හා සම්බන්ධ වන ආකාරය ගැන අපි ඊළඟ කොටසෙහි සාකච්ඡා කරමු.
කාබයිඩ්වල ප්රායෝගිකව යෙදීම
අප දැනටමත් සාකච්ඡා කර ඇති පරිදි, පරිණාමීය කාබයිඩ් විශාලතම ප්රායෝගික යෙදීම් අඩංගු වේ. විවිධාකාර ක්ෂේත්රවල භාවිතා කරන ප්රභාසංස්ලේෂණ සහ කැපුම් දව්ය සහ සංයුක්ත දව්ය (උදාහරණයක් ෙලස, ශරීර ආවරණෙය් අඩංගු දව්යයක් වශෙයන්) සහ වාහන ෙකොටස්, ඉෙලක්ෙටොනික උපකරණ, තාපන මූලදව්ය සහ න්යෂ්ටික බලශක්ති. මෙම සුපර්චාර්ඩ් කාබයිඩවල යෙදුම් පිළිබඳ සම්පූර්ණ ලැයිස්තුවක් නොවේ.
ලූණු සාදන කාබයිඩ් වලින් පටුතම භාවිතය වේ. ජලය සමඟ ප්රතික්රියාව හයිඩ්රොකාබන ලබා ගැනීම සඳහා රසායනාගාර ක්රමයක් ලෙස යොදා ගනී. මෙය සිදුවන්නේ කෙසේදැයි දැනටමත් අප විසින්ම ඉවත් කර ඇත.
සහසංයුජ ලෙස, ලෝහ වැනි කාබයිඩ් කර්මාන්තය තුළ කර්මාන්තයේ දී පුළුල්තම යෙදුම ඇත. අප දැනටමත් සඳහන් කර ඇති පරිදි, අප සාකච්ඡා කරන සංයෝගවල එවැනි ලෝහමය ආකාරයේ වර්ගයක් වන්නේ කාබන් අවශෝෂණයන් සහිත වානේ, කාස්ටි යකඩ සහ වෙනත් සංයෝගයකි. සාමාන්යයෙන් එවැනි ද්රව්යවල අඩංගු ලෝහය ඩී-ලෝහ පන්තියට අයත් වේ. එබැවින් ඔහු සංයුජ බන්ධන සෑදීමට නැඹුරුවන්නේ නැත. නමුත් එය ලෝහයේ ව්යුහය තුලට විනිවිද යාමට හේතු විය.
අපගේ මතය අනුව, ඉහත සඳහන් සංයෝග සඳහා ප්රමාණවත් ප්රායෝගික යෙදුම් වලට වඩා තිබේ. දැන් අපි ඒවා ලබා ගැනීමේ ක්රියාවලිය දෙස බලමු.
කාබයිඩ් නිෂ්පාදනය
අප විසින් සලකා බලන ලද කාබයිඩ් වර්ගයේ පළමු වර්ග දෙක එනම්, සහසංයුජ සහ ලුණු වැනි බොහෝ විට බොහෝ විට එක් සරල ආකාරයකින් ලබාගත හැකිය: මූලද්රව්ය ඔක්සයිඩ් හා කොක්හෙලා උෂ්ණත්වයේ ප්රතික්රියාවෙනි. ඒ සමගම කාබන් අඩංගු කෝක් කොටසක් ඔක්සයිඩ් මූලද්රව්යයේ පරමාණුව හා කාබයිඩ් ආකෘතිය සමග සංයුක්ත වේ. අනෙක් කොටස ඔක්සිජන් "ඔක්සිජන්" වන අතර කාබන් මොනොක්සයිඩ් සෑදී ඇත. ප්රතික්රියා කලාපයේ උෂ්ණත්වය (උෂ්ණත්වය 1600-2500 පමණ) පවත්වා ගැනීමෙන් මෙම ක්රමය ඉතාමත් ශක්ති සම්පන්නය.
සමහර වර්ග සංයෝග ලබා ගැනීම සඳහා විකල්ප ප්රතික්රියාවන් භාවිතා වේ. නිදසුනක් වශයෙන්, අවසානයේ කාබයිඩ් කාබන්ඩයොක්සයිඩ් වායුව ලබා දෙයි. ප්රතික්රියා සූත්රය විශේෂිත සංයෝග මත රඳා පවතී, ඒ නිසා අපි එය සාකච්ඡා නොකරමු.
අපේ ලිපියෙන් සම්පූර්ණ කිරීමට පෙර, අපි වඩාත් රසවත් කාබයිඩ් ගැන කතා කරමු.
රසවත් සංයෝග
සෝඩියම් කාබයිඩ් මෙම සංයෝග සඳහා වූ සූත්රය C 2 Na 2 . මෙය ඇසිටයිලිඩය (එනම්, සෝඩියම් පරමාණු සඳහා හයිඩ්රජන් පරමාණු වෙනුවට හයිඩ්රජන් පරමාණු ආදේශ කිරීම), සහ කාබයිඩ් නොවෙයි. රසායනික සූත්රය මේ ආකාරයෙන් මුළුමනින් ම පිළිබිඹු නොකරන නිසා ඒවායේ ව්යුහය සොයා ගත යුතුය. එය ඉතා ක්රියාශීලී ද්රව්යයක් වන අතර, ජලය සමඟ ඕනෑම ස්පර්ශයකින්, ඇසිටිලීන් සහ ඇල්කයිල් සෑදීමට එය ඉතා ක්රියාකාරී ලෙස අන්තර් ක්රියා කරයි.
මැග්නීසියම් කාබයිඩ්. Formula: MgC 2 . මෙම ප්රමාණවත් ලෙස ක්රියාකාරී සංයෝග ලබා ගැනීමේ ක්රමයන් සිත්ගන්නා සුළුය. ඔවුන්ගෙන් එක් අයෙකු අධික උෂ්ණත්වයක දී කැල්සියම් කාබයිඩ් සමග මැග්නීසියම් ෆ්ලෝරයිඩ් වල ගෙන්දම් සිංගර් ඉදිරිපත් කරයි. එහි ප්රතිපලයක් වශයෙන් අප නිෂ්පාදන දෙකක් ලබා ගත හැකිය: කැල්සියම් ෆ්ලෝරයිඩ් සහ කාබයිඩ් අවශ්යයි. මෙම ප්රතික්රියාව සඳහා වූ සූත්රය ඉතා සරල වන අතර, ඔබට අවශ්ය නම්, විශේෂිත සාහිත්යයෙහි එය කියවන්න.
ලිපියෙහි ඇති ද්රව්යවල ප්රයෝජනවත් බව ඔබ නොදනී නම්, ඊළඟ කොටස ඔබ සඳහා වේ.
මෙය ජීවිතයේදී ප්රයෝජනවත් විය හැක්කේ කෙසේද?
හොඳයි, පළමුව, රසායනික සංයෝග පිළිබඳ දැනුම කිසි විටෙක සංකීර්ණ නොවේ. එය නොමැතිව රැඳී සිටීමට වඩා දැනුමෙන් සන්නද්ධ විය යුතුය. දෙවනුව, සමහර සංයෝග පැවැත්ම පිළිබඳව ඔබ දන්නා තරමට, ඒවායේ සැකැස්ම පිළිබඳ යාන්ත්රණය සහ ඒවාට ඉඩ සැලසෙන නීති වඩාත් හොඳින් අවබෝධ කර ගත හැකිය.
අවසානය දක්වා යාමට පෙර, මෙම ද්රව්ය අධ්යයනය පිළිබඳ නිර්දේශ කිහිපයක් දෙන්න.
මෙය අධ්යයනය කරන්නේ කෙසේද?
එය ඉතා සරලයි. මෙය රසායන විද්යාවේ කොටසක් පමණි. රසායන විද්යාව පිළිබඳ පොත්වලට අනුව අධ්යයනය කළ යුතුය. පාසැල් තොරතුරු සමඟින් පටන්ගෙන විශ්ව විද්යාල පෙළපොත් සහ ආශ්රේය ග්රන්ථ වලින් වඩාත් ගැඹුරට යන්න.
නිගමනය
මෙම මාතෘකාව මුලින්ම බැලූ බැල්මට තරම් සරල හා නොසැලෙන දෙයක් නොවේ. රසායනික විද්යාව ඔබේ ඉලක්කය සොයාගතහොත්, සැමවිටම එය රසවත් වෙයි.
Similar articles
Trending Now